Приложение к курсу «технология бурения на ТПИ».


Основные термины, определения и индексы.

Основным документом, определяющим правильность применения терминов применительно к раз­ведочному бурению, является ГОСТ 16276 -70 действующий с 1971 года. К сожалению, этот документ серьезно устарел и в нем имеется масса ошибок и противоречий. Более грамотным источником терминов в области геологоразведочного бурения можно считать «Терминологический словарь по геологоразведочному бурению» 1970 года. Однако и в этом документе имеются некоторые логические неточности. Серьезные недостатки имеются и в последнем терминологическом словаре по бурению скважин, изданном в 2005 году В данном приложении предлагаются основные термины и их определения, в основном согласно терминологическому словарю с небольшими уточнениями, а также грамотное употребление индексов, используемых в буровых рассчетах.

 

1. Буровая скважина – «цилиндрическая горная выработка в земной коре, характеризуемая относительно малым диаметром по сравнению с длиной».

Замечания:

1. - скважины могут буриться не только в земной коре, но и в искусственных сооружениях, иногда глубиной до 100 и более метров, а во льдах до 3000 метров, и, хотя ипервые метры, но в космических телах (Луна, Марс, комета)

2. – скважины могут иметь сравнительно большой диаметр (до 900 мм.). И тогда они будут отличаться от шурфа (горная выработка) тем, что в скважине не предусмотрено присутствие человека, а в горно-разведочном шурфе тех же размеров, на забое может быть человек (если присутствие человека не предусмотрено, то это «шурфоскважина»).

2. Элементы скважины:

Устье скважины – «Место пересечения скважиной земной поверхности (или поверхности горной выработки при бурении в подземных условиях).

Замечание – определение слишком запутанное – проще « место начала скважины».

Забой скважины – «поверхность донной части скважины, образующаяся в результате воздействия породоразрушающего инструмента на горную породу».

Замечание – короче «поверхность дна скважины».

Ось скважиныГеометрическое место точек забоя, перемещающегося при углубке скважины»

Замечание – Место точек забоя не понятно. Лучше «геометрическое место точек центров поперечных сечений скважины» или «линия соединяющая центры поперечных сечений скважины от устья до забоя».

Стенки скважины«боковая поверхность скважины».

Ствол скважины - «внутренняя часть скважины, ограниченная ее стенками».

Длина скважины - «расстояние между устьем и забоем скважины по ее оси».

Глубина скважины«расстояние между устьем и забоем скважины по вертикали».

Диаметр скважины – «номинальный диаметр скважины, равный диаметру породоразрушающего инструмента»

Замечание - Фактический диаметр скважины на разных участках может быть больше за счет разбурки и разработки ствола скважины, или меньше за счет разбухания пород.

3. Сооружение скважины - (строительство скважины), Выполнение всего комплекса работ, начиная с подготовки площадки и монтажа буровой и кончая рекультивацией территории после бурения, в результате которых скважина пробурена, результаты получены, и скважина ликвидирована или закрыта.

4. Бурение скважины - выполнение комплекса работ, начиная от забуривания до окончания углубки по достижении конечной глубины и завершении всех работ в скважине.

5. Углубка скважины - процесс бурения, при котором происходит разрушение породы на забое скважины и поступательное перемещение забоя.

6. Технология бурения - « ряд последовательных выборов и решений, обеспечивающихэффективное выполнение процессов бурения, включающих и выбор технических средств и способов выполнения процесса». В более узком смысле к технологии относят выбор методов и параметров управления процессом бурения. Этому узкому смыслу близко соответствует понятие режим бурения.

7. Режим бурения - выбор и поддержание рационального сочетания количественных значений параметров процесса бурения, определяющих его протекание. Режим бурения - рабочее ядро технологии, но не охватывает всех её задач и является более узким понятием.

Выделяется три варианта режимов бурения:

-Оптимальный режим – лучшее, с точки зрения выполнения процесса, сочетание параметров, обеспечивающее наилучшие технико-экономические показатели. В определенном смысле термин оптимальный совпадает с понятием - идеальный. К его осуществлению нужно стремиться, но не всегда возможно осуществить.

- Рациональный режим - обеспечивающий наилучшие результаты с учетом реальных возможностей и ограничений.

- Специальный режим – обеспечивающий, в первую очередь, качественное выполнение частной задачи, например, получение кондиционного керна, проведение скважины по заданной траектории и т.п., даже если это достигается в ущерб производительности и себестоимости.

8. Параметры режима бурения:

Осевая нагрузка на породоразрушающий инструмент (ПРИ) - усилие (сила) передаваемое на долото или коронку механизмом подачи бурового станка с учетом веса бурового снаряда, (не путать с давлением на забой, которое создается столбом очистного агента – гидростатическое давление!).

Частота вращения бурового снаряда - скорость вращения бурового снаряда, включая ПРИ, измеряемая вс-1 (система СИ), или в об/мин. (При использовании забойных двигателей– частота вращения ПРИ).

Расход очистного агента - объемный расход очистного агента (жидкость, воздух, пена), подаваемый на забой скважины в единицу времени для жидкости в системе СИ – м , обычно в л/мин, для газа и пены – м3 /мин, (измеряется на поверхности, но при использовании изношенных бурильных труб, надо учитывать возможность утечки жидкости до 10 – 20%).

Углубка за оборот - продвижение забоя скважины за один оборот породоразрушающего инструмента. Практически измеряется как углубка забоя скважины в единицу времени деленная на число оборотов ПРИ за то же время

И при изучении технологических зависимостей, и при выполнении технологических и технических расчетов, связанных с бурением разведочных скважин, приходится использовать десятки буквенных индексов, обозначающих технические и технологические параметры. Большинство индексов обозначающих физические величины естественно взяты из физики. Однако, и там число явлений, параметров и связей, которые обозначаются буквенными индексами, оказывается значительно больше, чем общее число букв в латинском и греческом алфавитах. Отсюда отдельные буквы используются для обозначения двух, трех и даже больше самых разных понятий. Поскольку такие наложения неизбежны, необходимо чтобы в одной области и, тем более в одних расчетах, одинаковые индексы для разных понятий не употреблялись. Наиболее, на наш взгляд, сложное положение с индексацией в области геологоразведочного бурения, получилась с буквенным обозначением величины осевой нагрузки на породоразрушающий инструмент. В свое время один из основоположников геологоразведочного бурения Б.И. Воздвиженский в своих лекциях и книгах употреблял индекс - Сос.. Но впоследствии большинство авторов стали использовать для этой величины индекс - Р, и только иногда добавляли Рос. В физике (гидравлике) буква Р однозначно обозначает давление, а осевая нагрузка этосила. Давление и сила вещи разные! и имеют разную размерность, а вот перепутать их, особенно студентам, очень просто. Часто эти два понятия бывают рядом, а то и в одном расчете и даже в одной формуле. Если все же термин Сос. нежелателен, то логичнее применять индекс Fос.,Поскольку в физике именно буква F обозначает силу, а Р всегда - давление.

Второй случай нелогичного упорного использования буквенного индекса относится к букве Q. В одних расчетах, на одной странице, мы можем увидеть букву Q обозначающую и расход очистного агента (что верно!) и вес бурового снаряда! В одном из расчетов индекс Q использовали для обозначении массы вместо законного -m.

Никакой необходимости, никакого смысла в такой неразберихе с применением индексов нет! Для обозначения веса хорошо подходит буква G - Gкр. - нагрузка на крюке, Gкб - нагрузка на кронблок, и просто вес снаряда - G.

В одном расчете показатель трещиноватости назвали W(обычно общая энергия системы), а через 6 строчек показатель трещиноватости обозначен буквой Т. По-видимому, иногда авторы выбирают индексы произвольно, не задумываясь об их физическом смысле и размерности.

Путаница с индексами и при обозначении угла наклона скважины и общего угла искривления. Если зенитный угол -θ и азимутальный угол -α не вызывают противоречий, то обозначение угла наклона в разных источниках расходятся - и β, и δ, и η. Эти же три индекса предлагаются и для общего угла искривления. Наши предложения для угла наклона применять индекс - β (по В.П. Зиненко), поскольку другие индексы более задействованы для других показателей, а угол наклона часто используется при определении возможностей бурового оборудования для наклонного бурения. Очень желательно, чтобы π использовался только какπ (3,14…или 360о).И много других примеров, где буквенные индексы применяются авторами совершенно произвольно, не учитывая их физический смысл, размерность и логические связи.

 



Дата добавления: 2016-06-18; просмотров: 2185;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.009 сек.