книги / Справочник механика по геологоразведочному бурению

Используя записц, сделанные прибором, можно определять скорость углубки скважины и мощность, затрачиваемую на бурение или подъем бурильной колонны, а также можно контролировать технологический режим бурения.

на стойке регистратора их показаний с отсчетным устройством для визуального определения величины крутящего момента. Стойка крепится к полу буровой. В верхней части прибора расположен самописец для непрерывной регистрации

шпинделя станка, величин крутящего момента, нагрузки на породоразрушающий инструмент, углубки скважины, усилия на канате и скорости навивки каната на барабан. Самопишущее устройство состоит из вертикально расположенного барабана, приводимого во вращение часовым механизмом (заводится 1 раз

Рис. III.10. Монтаж регистратора ГП-18 на буровом станке ЗИФ-650А.

в 6 дней). Параметры записываются на стандартной диаграммной лен*е, закре­ пляемой на барабане. Регистратор с датчиками соединен кабелем и резиновыми шлангами.

В качестве, рабочей жидкости в летнее время применяют веретенное масло 2 по ГОСТ 1707—51, а в зимнее — трансформаторное масло по ГОСТ 982-^56 и ави­ ационное АМГ-10. Для удаления воздуха и заполнения гидросистемы Жидкостью прибор комплектуется ручным поршневым насосом.

При подключении к пульту показывающих приборов самописца СК можно непрерывно автоматически записывать перечисленные выше параметры.

Аппаратура ИРБ-41 для контроля за процессом бурения

Контрольно-измерительная аппаратура ИРБ-41 предназначена для буровых станков ЗИФ-1200 с целью обеспечения контроля за основными параметрами процесса бурения.

Аппаратура обеспечивает:

измерение осевой нагрузки на породоразрушающий инструмент и веса бу­ рильной колонны, скорости углубки скважины, крутящего момента на шпин­ деле бурового станка и расхода жидкости;

включение световой и звуковой сигнализации в случае достижения пре­ дельных значений измеряемых параметров;

автоматическую защиту бурильных труб от скручивания в процессе бу­ рения;

возможность подключения самописца СК для автоматической регистрации контролируемых параметров;

возможность подключения регулятора БР-1 для автоматического управле­ ния осевой нагрузкой на породоразрушающий инструмент.

в скважинах глубиной до 1200 м для изучения процесса разрушения горных пород, отработки породоразрушающего инструмента новых типов, законо­ мерностей поведения бурильной колонны и в целом для обработки оптималь­ ной технологии бурения.

Величины осевой нагрузки и крутящего момента регистрируются на про­ волочном носителе методом магнитной записи с последующей расшифровкой после подъема прибора на поверхность.

Максимальная осевая нагрузка на породоразрушающий инструмент может достигать 3000 кгс, а крутящий момент — 100 кгс *м, при этом погрешность регистрации не будет превышать 10% верхнего предела измерения. Указанные параметры регистрируются непрерывно в течение часа. Питается прибор от ак­ кумуляторного блока, расположенного внутри его. Прибор крепится на буриль­ ной колонне над колонковой трубой. Диаметр его 89 мм, а длина 3060 мм.

Телеизмерительная аппаратура ТИС-1200

Телеизмерительная аппаратура ТИС-1200 предназначена для контроля за основными параметрами процесса бурения непосредственно на забое скважин. Она обеспечивает измерение осевой нагрузки на породоразрушающий инстру­ мент, крутящего момента во время бурения и передачу результатов измерения по беспроводному каналу связи на приемно-индикаторное устройство, устано­ вленное на буровой.

Аппаратура ТИС-1200 состоит из глубинного и наземного приборов. Глу­ бинный прибор встраивается в бурильную колонну над колонковой трубой и по­ дает сигналы в наземный прибор, в котором они обрабатываются и передаются на два прибора ПКР-11. Кроме визуального контроля за параметрами возможна регистрация их на самописце СК. Питается глубинный прибор от автономного блока с аккумуляторами КНГК-10Д.

Техническая характеристика ТИС-1200

С помощью аппаратуры ТИС-1200 можно определять оптимальный режим бурения в различных породах, изучать характер буримости пород, проверять эффективность породоразрушающего инструмента нового типа и обеспечивать механический каротаж в пластах, отличающихся друг от друга категорией бу­ римости.

Глава 5

РАЗНАЯ АППАРАТУРА

Самописец СК

Регистрирующий прибор СК предназначен для контроля и синхронной за­ писи на одной диаграммной ленте двух (СК-2), четырех (СК-4) и шести (СК-6) параметров в функции времени при работе в комплексе с аппаратурой типа ИРБ и ПКМ или же непосредственно с датчиками, имеющими унифицированный сигнал.

Буровой регулятор БР-1

Буровой регулятор БР-1 относится к типу автоматов и предназначен для автоматического управления осевой нагрузкой на породоразрушающий инстру­ мент в зависимости от физико-механических свойств разбуриваемой породы и состояния породоразрушающего инструмента. Этим регулятором оснащаются буровые станки ЗИФ-1200П, оборудованные контрольно-измерительной аппара­ турой типа ИР Б.

По принципу действия буровой регулятор БР-1 является электрогидравлической автоматической системой, исполнительный механизм которого включается в систему управления гидравлической подачей станка.

Этот регулятор может быть подключен к буровым станкам ЗИФ-1200П, оснащенным контрольно-измерительной аппаратурой типа ИРБ.

Автоматический ограничитель крутящего момента ОМ

Автоматический ограничитель момента предназначен для визуального конт­ роля за крутящим моментом на шпинделе бурового станка и предохранения колонны бурильных труб от скручивания при крутящих моментах, достигающих предельной величины. Прибор имеет три ступени защиты (рис. 111.11):

I — обеспечивает подачу предупредительного светового или звукового сигнала;

Рис. III.11. Блок-схема автоматического ограничителя

ника; РП2 — реле отключения двигателя.

II — осуществляет автоматическую разгрузку забоя скважины от осевой нагрузки, воздействуя на управляющий золотник гидросистемы подачи бурового станка;

III — отключает вращение бурильной колонны воздействием на контактор главного двигателя буровой установки. Верхний предел измерения прибора 250 кгс*м; класс точности прибора 4.

Электромагнитный расходомер промывочной жидкости ЭМР-2

Электромагнитный (индукционный) расходомер ЭМР-2 предназначен для измерения расхода промывочной жидкости, подаваемой в скважину в процессе бурения. Расходомер состоит из датчика, преобразователя, измерителя, блока питания и соединительных кабелей.

Техническая характеристика датчиков ДР, которыми может комплектоваться

Действие расходомера основано на преобразовании в электромагнитном дат­ чике величины расхода жидкости в электрическое напряжение и измерении последнего вторичным прибором. Датчик и вторичный прибор питаются от блока, который присоединяется к промышленной сети. Для преобразования величины расхода жидкости в электрическое напряжение используется явление индуци­ рования электродвижущей силы (э. д. с.) в среде, движущейся в магнитном поле. Промывочная жидкость, поступающая в скважину, проходит по трубе датчика, расположенной между двумя электромагнитами. Развивающаяся при этом э. д. с. пропорциональна скорости движения жидкости, а следовательно, и ко­ личеству ее, поступающему в скважину. Часть э. д. с. снимается двумя электро­ дами, вмонтированными в диаметрально противоположные точки трубы, и по­ дается на вход измерительного прибора. В датчике применено переменное маг­ нитное поле, возбуждаемое током промышленной частоты, пропускаемым по катушкам возбуждения датчика.

Р а з д е л IV

БУРОВОЙ ИНСТРУМЕНТ

Глава 1

БУРИЛЬНЫЕ ТРУБЫ

Назначение и конструкция бурильной колонны

Колонна бурильных труб является связующим звеном между вращателем бурового станка и колонковым набором. С помощью бурильной колонны в сква­ жину спускают и поднимают из нее породоразрушающий инструмент, вращают и перемещают его в процессе бурения. Кроме того, промывочную жидкость или сжатый воздух подают на забой также по колонне бурильных труб.

При бурении турбобурами и электробурами колонна удерживает от враще­ ния корпуса этих двигателей, воспринимая от них возникающий реактивный момент. В процессе бурения колонна подвергается растяжению в верхней части, сжатию в нижней и динамическим нагрузкам от кручения, продольного и по­ перечного изгибов, центробежных сил, внутреннего пульсирующего давления жидкости и др. Поэтому качество бурильной колонны значительно влияет на процесс бурения.

Для обеспечения надежной работы бурильной колонны необходимо изго­ товлять детали, входящие в состав колонны, только из указанных в чертежах марок сталей с соответствующей термообработкой, а также обеспечивать высокую точность обработки, особенно резьбовых соединений. Необходимо также тща­ тельно следить за состоянием бурильной колонны в процессе эксплуатации, обеспечивая своевременную замену износившихся деталей.

Бурильная колонна состоит из ведущей трубы, бурильных труб, муфт, зам­ ков или ниппелей, переходников и утяжеленных бурильных труб. Для ускоре­ ния спуско-подъемных операций несколько бурильных труб с помощью муфт или ниппелей соединяют в отдельные свечи, длина которых выбирается в зави­ симости от глубины скважин. Свечи в свою очередь соединяются друг с другом замками или ниппелями типов А и Б. При спуско-подъемных операциях свин­ чивают и развинчивают свечи целиком. Для соединения бурильных труб раз­

В геологоразведочном бурении используют в основном стальные бесшовные бурильные трубы муфтово-замкового и ниппельного соединений.

Бурильные трубы муфтово-замкового соединения

Бурильные трубы и муфты к ним поставляют по ГОСТ 7909—56 трех диамет­ ров: 42; 50 и 63,5 мм. Конструкция бурильной трубы показана на рис. IV. 1, а размеры ее приведены в табл. IV. 1.

Конструкция муфт к бурильным трубам показана на рис. IV. 2, а размера их приведены в табл. IV.2.

Профиль и размеры резьбы (как правой, так и левой) должны соответство­ вать рис. IV.3 и табл. IV.3.

Шаг резьбы 8 измеряется параллельно оси резьбы. Биссектриса угла про­ филя резьбы должна быть перпендикулярна к оси резьбы замка. Размеры резьбо­ вых соединений приведены в табл. IV.4 и на рис. IV,4.