KOLOKWIUM Z WIERTNICTWA

ZADANIA:

1.

Obliczyć, jaką gęstość musi mieć płuczka wiertnicza tak, aby jej poziom (…) się u wylotu
otworu dla następujących danych: głębokości 3000m, gęstość (…) się w otworze: 1250
kg/m

3

, a jej poziom statyczny w otworze 80m.

2.

Obliczyć czas jednego pełnego cyklu krążenia płuczki wiertniczej w otworze o parametrach:
głębokość otworu: 1100m, średnica otworu: 0,216m, w(…) przewodem wiertniczym o
następującej konstrukcji: rury płuczkowe o (…) 0,1143m, i wewnętrznej: 0,097m, na
długości 1010m, obciążniki na długości (…) zewnętrzna obciążników wynosi 0,1778m a
średnica wewnętrzna 0,(…) natężenie tłoczenia pomp wynosi 0,025 m

3

/s.

3.

Obliczyć masę iłu i wody potrzebną do przygotowania płuczki wiertniczej do odwiercenia
otworu o następującej konstrukcji: do głębokości 600m, (…) o średnicy wewnętrznej:
394mm, do głębokości 1150m, nieorurowane o średnicy wiercenia 0,316m. Wymagana
gęstość płuczki ρ=1230 kg/m

3

, (…)kg/m

3

.

PYTANIA TEORETYCZNE:

1.

Jaka jest różnica miedzy otworem badawczym, a rozpoznawczym?
a)

Otwór badawczy – jest wykonywany w celu rozpoznania budowy geologicznej,
tektoniki oraz form geologicznych.

b)

Otwór rozpoznawczy – jest wykonany w celu ustalenia zasobów kopalin, wód
podziemnych, itp.

c)

Otwór poszukiwawczy – jest wykonywany w celu zbadania występowania złóż
kopalin stałych, ropy naftowej, gazu ziemnego lub wód podziemnych.

2.

Jak dzielą się wiercenia ze względu na sposób urabiania skały?
a)

Wiercenie obrotowe – polega na skrawaniu, ścieraniu lub rozkruszaniu skał
obracającym się urządzeniem;

b)

Wiercenie udarowe – jest realizowane przez udar urządzenia wiercącego na dno
otworu wiertniczego;

c)

Wiercenie obrotowo-udarowe – połączenie wiercenia udarowego i obrotowego,
narzędzie wiercące wykonuje ruch obrotowy, a zarazem posuwisto-zwrotny;

d)

Wiercenia specjalne – to grupa metod pozwalających na głębienie otworów innymi
metodami niż klasycznymi. Do tego sposobu urabiania zalicza się wiercenie
hydrofrezami, łuszczenie termiczne, urabianie za pomoca reakcji chemicznych
ługowanie;

3.

Jak dzielą się otwory wiertnicze ze względu na średnicę i gdzie prze…(…)?
Podział otworów wiertniczych ze względu na średnicę:
a)

Mało średnicowe <100mm

b)

Normalno średnicowe 100 – 500mm

c)

Wielkośrednicowe >500mm

4.

Co to są własności tiksotropowe płuczki?

Tiksotropia (

pamięć cieczy

) - właściwość niektórych rodzajów płynów, w których występuje

zależność lepkości od czasu działania sił ścinających, które na ten płyn działały. Na przykład
niektóre płyny tiksotropowe mogą stać się przez pewien czas mniej lepkie, gdy podda się je
intensywnemu mieszaniu. Płyny takie po pewnym czasie (spoczynku) od momentu mieszania
ponownie "zastygają", tzn. zwiększają swoją lepkość do normalnej wartości. Możliwe jest
jednak także odwrotne zjawisko, tzn. płynem tiksotropowym jest także taka substancja, która
czasowo zwiększa swoją lepkość na skutek mieszania. Tiksotropia jest więc procesem
odwracalnym; do zniszczenia struktury tiksotropowej płynu wymagane jest dostarczenie
energii.
Płyny tiksotropowe są jednym z rodzajów płynów nienewtonowskich. Czasami mylnie się
uważa, że wszystkie płyny nienewtonowskie, których lepkość maleje na skutek np. mieszania,
są tiksotropowe. Płyny takie nazywa się jednak ogólnie płynami rozrzedzanymi ścinaniem i
dopiero gdy efekt "rozrzedzania" utrzymuje się po ustaniu działania siły ścinającej (czyli np. po
zaprzestaniu mieszania lub tłoczenia) można mówić o zjawisku tiksotropii. Płyn wykazujący
własności tiksotropowe zachowuje się zatem tak jakby przez pewien czas "pamiętał" co się z
nim niedawno działo.

5.

Jakie znasz obiegi płuczki wiertniczej? Jaki obieg stosu się n… (…) wielkośrednicowych?
Obiegi płuczki wiertniczej:
a)

Prawy (normalny)

b)

Lewy (odwrotny)

W obiegu prawym płuczka tłoczona jest przez rury płuczkowe na dno otworu i dalej przez świder
do przestrzeni pierścieniowej, skąd wraca wraz ze zwiercinami na powierzchnię. W obiegu
odwrotnym płuczka dostaje się przestrzenią pierścieniową na
dno otworu i dalej przez rury płuczkowe wraca ze zwiercinami na powierzchnię. W wykonawstwie
kolektorów pionowych pomp ciepła – ze względu na geometrię otworów – szeroko stosowany jest
prawy obieg płuczki.

6.

Jaka jest zasadnicza różnica między wierceniem stołowym, a turbowiertem?

a)

wiercenie stołowe -

wiert.

wiercenie obrotowe, w którym ruch obrotowy na przewód

wiertniczy przenosi się za pośrednictwem stołu wiertniczego.

b)

wiercenie turbowiertem → wiercenie turbinowe -

wiert.

wiercenie narzędziem

wiertniczym wprawianym w ruch obrotowy za pomocą turbiny hydraulicznej.

c)

turbowiert -

wiert.

urządzenie składające się z turbiny hydraulicznej i połączonego z nią

bezpośrednio świdra, przeznaczone do wierceń obrotowych.

7.

Wymień kolumny rur okładzinowych.
a)

Kolumna wstępna – umożliwia uzyskanie krążenia pluczki w otworze oraz zapewnia
stabilność ścian otworu po przewierceniu słabo zwięzłych skał przy powierzchni terenu.
Głębokość od kilku m do 90m.

b)

Kolumna prowadnikowa – stosowana w selu ochrony słabo zwiężłych skał poniżej
buta kolumny wstępnej. Głębokość zapuszczania od około 60-90m do 1000m.

•

zapewnia krążenie płuczki w otworze,

•

izoluje poziomy wodonośne zawierające wodę słodką aby chronić ją przed
zanieczyszczeniami,

•

umożliwia założenie głowicy przeciwerupcyjnej, więźby rurowej i zasuw
wysokociśnieniowych

c)

Kolumna techniczna – służy do rurowania otworu w strefach, w których mogą
wystąpić komplikacje podczas wiercenia otworu spowodowane przez:

•

Zmiany parametrów płuczki,

•

Trudnością wiercenia wskutek częstych przychwyceń przewodu, tworzenie się
kanału, obwałów, zaciskanie otworu,

•

Zanikiem płuczki i ucieczką płuczki w szczelinowate lub porowate skały,

•

Koniecznością uszczelnienia poziomów solankowych, ropnych lub gazowych.

d)

Kolumna eksploatacyjna – stosowana do oddzielenia poziomu (poziomów)
produktywnego od wszystkich pozostałych warstw, uszczelnienie tego poziomu oraz
jego eksploatację.

e)

Kolumna tracona – nie sięga ona powierzchni terenu. Jest ona podwieszaona powyżej
buta rur poprzedniej kolumny na specjalnym łączniku (albo zacementowana na
zakładkę).

8.

Jak dzielą się narzędzie wiertnicze gryzowe ze względu na sposób (…)?

Rodzaj świdra

Podłoże

Nacisk [kg]

Rekomendowana

prędkość

obrotowa

Gryzowany

z zębami

frezowanymi

miękkie i srednio

miękkie

średnio twarde

twarde

min 450-max 1300

min:450-max:1800

min:450-max:220

min 60-max 110
min 50-max 100

min 40-max 80

Gryzowy z

wkładkami

wolframowymi

średnio miękkie

średnie twarde

twarde, ścierne

min:450-max:1800

min:1200-max:2800
min:1800-max:3100

min 45-max 80
min 40-max 80
min 30-max 60

Dla świdrów gryzowych frezowanych i słupkowych symbol składa się z 3 cyfr i 1 litery.
PIERWSZY indeks od 1 do 8 określa typ narzędzia oraz odpowiadają wzrostowi twardości
skały:
1 do 3 charakteryzują świdry gryzowe ze stalowymi, frezowanymi zębami
4 do 8 charakteryzują świdry gryzowe ze słupkami z twardych spieków

9.

Jak dzielą się narzędzie diamentowe ze względu na (…) matrycy?

Świder diamentowy

– świder, którego część roboczą stanowią diamenty zespolone z

matrycą wykonaną ze stali lub z węglików spiekanych.
a)

Promieniowy,

b)

Poprzeczny,

c)

Otwarte otwory o różnym kształcie.

d)

Koronki diamentowe – do wierceń rdzeniowych.

Obecnie stosowane świdry diamentowe dzieli się na:
a)

Świdry z ostrzami z naturalnych diamentów,

b)

świdry typu PDC (Policrystaline Diamond Compact), z ostrzami z polikrystalicznych
substancji diamentowych;

c)

świdry impregnowane,

d)

świdry hybrydowe,

10.

W jaki sposób cementujemy rury okładzinowe?
cementowanie rur okładzinowych -

wiert.

ogół czynności związanych z wypełnianiem

zaczynem cementowym przestrzeni pierścieniowej między ścianą otworu wiertniczego a
kolumną rur okładzinowych w celu zamknięcia wód podziemnych oraz oddzielenia od siebie
horyzontów wodnych, ropnych i gazowych (uszczelnienia rur okładzinowych).

Metody cementowania
Inne będzie oprzyrządowanie i sposób cementowania rur okładzinowych w wiertnictwie
morskim, a inne w wiertnictwie lądowym. Inne będzie oprzyrządowanie i sposób
cementowania kolumn rur traconych, a inne przy cementowaniu rur okładzinowych
zapuszczanych do wierzchu. Inne będzie oprzyrządowanie i sposób cementowania rur
okładzinowych przy cementowaniu selektywnym, a inne przy cementowaniu do wierzchu.
Z powyższego wynika, że istnieją różnice w sposobach cementowania
i w oprzyrządowaniu, ale zawsze można zastosować jedną z dwóch metod:
jednostopniową lub wielostopniową.
W metodzie jednostopniowej zaczyn cementowy wytłaczany jest w przestrzeń
pierścieniową na żądaną wysokość w sposób ciągły. Natomiast w metodzie
wielostopniowej wytłaczanie zaczynu cementowego odbywa się etapami.