Буріння свердловини глибиною 1000 метрів з метою розвідки вугільного пласта m3

 

ЗАТВЕРДЖЕНО Наказ Міністерства освіти і  науки 29 березня 2012 року №  384   Форма № Н-6.01   Лисичанський  ордена Трудового Червоного Прапора  гірничий технікум Циклова комісія  геологорозвідувальних дисциплін                           БУРІННЯ СВЕРДЛОВИНИ ГЛИБИНОЮ 840 МЕТРІВ З МЕТОЮ РОЗВІДКИ ВУГІЛЬНОГО ПЛАСТА h6   Курсовий проект з дисципліни «Буріння свердловин» КП.5.05030106.00.00.01.ПЗ         Студента  ІІІ курсу, групи 1БС-11/9 напряму підготовки 6.050301 Гірництво спеціальності  5.05030106 Буріння  свердловин Цимбал В.О.   Керівник:                              Болотських Д.А. Національна шкала     ________________ Кількість балів: _____  Оцінка: ECTS_____                   2013

Міністерство освіти і науки України

Лисичанський ордена Трудового Червоного Прапора гірничий технікум

 

Відділення	геологорозвідувальне
Циклова комісія	геологорозвідувальних дисциплін
Освітньо-кваліфікаційний рівень	молодший спеціаліст
Напрям підготовки	6.050301	Гірництво
Спеціальність	5.05030106	Буріння свердловин

 

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     

 

 

З  А  В  Д  А  Н  Н  Я

НА КУРСОВИЙ ПРОЕКТ СТУДЕНТУ

Цимбалу Владиславу Олександровичу

1. Тема проекту: Буріння свердловини глибиною 1000 метрів з метою розвідки вугільного пласта m₃ керівник проекту Болотських Дмитро Анатолійович.

2. Термін  подання студентом проекту  « 1  »  січня 2013 року

3. Вихідні  дані до проекту: геолого-технічні умови буріння

4. Зміст розрахунково-пояснювальної  записки(перелік питань, які потрібно  розробити)

Вступ 1.Загальна частина 1.1. Мета і завдання курсового проектування 1.2. Геологічний опис розрізу. 1.3. Гірничо-геологічні умови буріння.1.4.Методичні питання буріння. 2.Технічна частина. 2.1.Вибір способу буріння. 2.2.Вибір конструкцій свердловини.    2.3.Вибір промивальної рідини. 2.4.Вибір породоруйнівного інструменту. 2.5.Режим буріння. 2.6.Буріння по корисній копалині 2.7. Захід щодо підвищення якості бурових робіт. 2.8.Гідрогеологічні та геофізичні дослідження 2.9.Тампонування і цементування свердловин. 2.10. Вибір бурового обладнання.2.11. Перевірочні розрахунки.

3.Організація  робіт 3.1.Промивне господарство. 3.2.Ремонтні роботи.                             3.3. Електропостачання 3.4 . Забезпечення обладнанням і матеріалами 3.5. Транспорт і зв'язок 3.6.Режим роботи бурової бригади. 3.7.Монтаж-демонтаж і перевезення обладнання.

4. Охорона праці

5.  Охорона навколишнього середовища  і раціональне природокористування.

5. Перелік  графічного матеріалу (з точним зазначенням обов’язкових креслень)

 Лист 1 Формату А1 Геолого-технічний проект

6. Дата видачі  завдання     «  20  » вересня 2013 року

 

Студент                                ____________    Цимбал В.О.

                                                  ^{( підпис )}                 

Керівник  проекту  ____________________  Болотських Д.А.

                                                  ^{( підпис )}              

 

 

 

2.9.1. Буровой станок

2.9.2. Буровой насос.

2.9.3. Привод.

2.9.4. Буровая вышка и мачта.

2.9.5. Буровой инструмент средства  механизации СПО и КИП.

2.10. Проверочные расчеты.

2.10.1. Определение веса бурового  снаряда и обсадной колонны.

2.10.2. Расчет мощности на бурении.

2.10.3. Расчет бурильной колонны  на прочность.

2.10.4. Расчет и выбор талевой  системы и каната.

2.10.5. Расчет вертикальной нагрузки  на вышку (мачты).

2.10.6. Расчет количество свечей  поднимаемых на разных скоростях  лебедки.

2.10.7. Расчет обсадной колонны  на прочность.

3. Организация работ.

3.1. Промывочное хозяйство.

3.2. Организация работ буровой  бригады.

3.3. Охрана земных недр и окружающей  среды.

3.4. Охрана труда.

Выводы 

Введение

Уголь - твердое горючее полезное ископаемое осадочного происхождения.

В его  состав входят органические и минеральные  вещества, влага.

Различают три  основные природные разновидности ископаемых углей: бурые, каменные и антрациты.  Ископаемые угли залегают в виде пластов, пластообразных залежей. Размеры площадей непрерывного распространения угольных пластов и залежей колеблются от нескольких единиц до десятков тысяч квадратных метров.  Мощности пластов и залежей колеблются от сантиметров до 200 м.

Угленосные  отложения обычно газоносны. Среди  газов преобладает метан, который  при дегазации угольных пластов  может быть использован в энергетических целях.

Угольные  пласты подразделяются по мощности на весьма тонкие  (менее 0.7 м),  тонкие (0.71 – 1.2 м), средней мощности (1.21 – 3.5 м), мощные (3.51 – 15.0 м) и весьма мощные ( более 15 м). Выделяют пласты простого строения – без породных прослоев, сложного  строения – при наличии небольшого числа указанных прослоев и очень сложного строения, когда пласты представлены переслаиванием  многочисленных угольных слоев и породных прослоев.

При оценке угольных месторождений пласты тонкие и средней мощности подразделяются на три группы:

• выдержанные,  когда отклонение от средней величины общей мощности для тонких пластов, как правило,  не превышает 20 %, для пластов средней мощности – 25%.
• относительно выдержанные, когда отклонение от средней величины общей мощности для тонких пластов, как правило, не превышает 35%, а для пластов средней мощности – 50%.

 

 

• невыдержанные, когда вследствие резкой изменчивости общей
• мощности для тонких пластов и показателей качества угля,

а для тонких пластов – также вследствие близости их мощности к установленным кондициям  пределам пласт на многих локальных  участках утрачивает рабочее значение.

Для разведки и разработки угольных месторождений  существенное значение имеют углы падения  пластов.  Выделяют пласты с горизонтальным (до 18º), наклонным (19 - 35º),  крутонаклонным (36 - 55º) и крутым ( 56-90º) залеганием.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Общая часть

1.1 Цели и задачи курсового проектирования

Задачей данного курсового проекта является приобретение практических навыков  бурения при разработке технологий бурения разведочных скважин, выбора бурового оборудования и проверки его  соответствующими расчетами.

1.2  Геологическое описание разреза

Проектный геологический разрез сложен каменноугольными отложениями с частичным проявлением  четвертичных отложений в верхних  интервалах разрезов. В стратиграфическом  отношении породы карбонового возраста представлены свитами: (К)- С₂⁵; (I)-C₂; (H)- С₂³.

В литологическом отношении карбон представлен переслаиванием осадочных пород, глинистых и песчано-глинистых сланцев, песчаников, известняков, пластов углей различной мощности. Четвертичные отложения представлены суглинками и почвенно-растительным слоем. Угленосность свит следующая:

• Свита С₂⁵=0.6м
• Свита C₂⁴=0,30+0,20+0,60+0,20+0,20+1,0+0,20+0,30=3м
• Свита С₂³=0,60+0,70+0,60=1,9м.

1.3  Горно-геологические условия бурения

Бурение проектной скважины проектируем  по отложениям карбона с частичным  проявлением четвертичных отложений  в верхних интервалах разреза.

Физико-механические свойства горных пород слагающих  разрез следующие:

1. Почвенно-растительный слой, II-III-я категория по буримости, неабразивный, неустойчивый, трещиноватый, мощность составляет 3,8.
2. Глины и суглинки- III-я категория по буримости, относительно устойчивые и не устойчивые, слабо трещиноватые, неабразивные, мощность составляет 3,5.

 

3. Мергели- IV-я категория по буримости, трещиноватые, не абразивные, мощность составляет:3,5+7,1+2,5+4,7+1,7+1,8+3,9=26,2м.

4.Угли-IV-V-я категория по буримости, не абразивные, слабо трещиноватые, относительно устойчивые, мощность составляет:0,6+0,25+1,10+1,5+0,35+0,15+0,3+0,4+0,8=5,45м.

5.Сланец  глинистый-V-VI-я категория по буримости, мало абразивний, трещиноватый, относительно устойчивый, мощность 7,10м.

6.Песчанник-VII-VIII-я категория по буримости, относительно устойчивый, трещиноватый, абразивный, мощность составляет: 3,5+7,1+1,7+1,9+1,8+3,9=19,9м.

1.4. Методические вопросы бурения

Проектом предусматривается бурение  вертикальной скважины. Глубина скважины определяется глубиной залегания нижнего целевого пласта m₃, с перебуркой его на 15-20 метров для выполнения геофизических исследований.

Проектом предусматривается 100% отбор керна, процент выхода керна по полезному ископаемому должен составлять не менее 85%, по вмещающим породам не менее 80%.

Учитывая требования по опробованию, минимальный допустимый вес угольного  керна, обеспечивающий полный комплекс физико-химических исследований составляет 0,9кг.

Перебурка угольных пластов в метановой зоне осуществляется газокернонаборником. Вмещающие породы будут перебуриваться с применением керно-сохраняющих технологий. Перебурка угольных пластов в зоне выветривания будет производиться двойной колонковой трубой. При бурении скважины будут производиться гидрогеологические наблюдения. В процессе  бурения будет вестись запись за уровнем промывочной жидкости. Интенсивность искривления ствола скважины не должна превышать 1^о на 100 метров.

2. Техническая часть

2.1 Выбор способа бурения

 

Учитывая состав пород слагающих геологический разрез, их физико-механические свойства, глубину залегания угольных пластов, а также требования по опробованию проектируем вращательный колонковый способ бурения скважины с использованием твердо сплавных и алмазных коронок.

 

2.2 Выбор конструкции скважины

 

Учитывая  способ бурения, горно-геологические  условия, глубину залегания конечного  целевого пласта m₃ глубину скважины определяем из условия:

Н_скв= Н_пл+(15÷20)м.

где: Н_пл-глубина залегания конечного целевого пласта m₃;

Н_скв=820+(15÷20)= 835÷840м.

Принимаем глубину  скважины, которая равняется 840 метров.

Учитывая  требования по опробованию определяем минимально- допустимый конечный диаметр бурения по формуле:

м

где:Q- минимальный вес угольной пробы -0,9кг; - плотность угля 1300÷1500 кг/м³; l-мощность конечного угольного пласта 0,8; k-коэффициент учитывающий выход керна по углю 0,85.