Egzamin wiertnictwo

  1. Definicje, opis, zastosowanie

Na proces ścierania się ostrzy świdra szczególny wpływ ma:

Opracowano klasyfikację skał według wskaźników ścierności (8 klas):

Urządzenie wiertnicze (wiertnica) obrotowe normalnośrednicowe (metoda obrotowa

normalnośredncowa typu Rotary) charakteryzowane jest: wielkością udźwigu na hak, parametrami pomp, zainstalowaną mocą, prędkością podnoszenia i obrotów rur płuczkowych, masą urządzenia, ilością przyrządów pomiarowo kontrolnych i stopniem mechanizacji pracochłonnych czynności wiertniczych.

W turbinowej metodzie wiercenia otworów (wiercenie turbowiertem) przewód wiertniczy służy do zapuszczenia turbowiertu do otworu i do doprowadzenia płuczki wiertniczej do turbiny hydraulicznej wielostopniowej, wprawianej w ruch ciśnieniem płuczki przetłaczanej z powierzchni ziemi pompami płuczkowymi.

  1. zamknięcie przestrzeni pierścieniowej pomiędzy kolumną rur, na których jest zamontowane urządzenie przeciwwybuchowe i zewnętrzną powierzchnią cylindryczną o danej średnicy rur płuczkowych lub eksploatacyjnych;

  2. zamknięcie od góry przestrzeni międzyrurowej w otworze wiertniczym;

  3. uszczelnienie przewodu wiertniczego wraz ze zwornikami podczas zapuszczania i wyciągania w otworze wiertniczym;

  4. zamknięcie przestrzeni międzyrurowej u wylotu otworu wiertniczego podczas wiercenia;

  5. zamknięcie wylotu otworu w czasie, gdy przewód wiertniczy jest wyciągnięty z otworu wiertniczego;

  6. zapewnienie jednokierunkowego przepływu płuczki wiertniczej przez wewnętrzny otwór rur płuczkowych

  7. możliwość zamknięcia wewnętrznego przelotu rur płuczkowych.

Ze względu na przeznaczenie, prewentery można podzielić następująco:

  1. do wierceń otworów gazonośnych i roponośnych z prawym krążeniem płuczki i pod ciśnieniem;

  2. do prac związanych z eksploatacją ropy naftowej i gazu ziemnego;

  3. do innych czynności i operacji.

Ze względu na miejsce zamontowania:

Ze względu na kierunek przemieszczania szczęk:

Ze względu na liczbę urządzeń zamykających:

Ze względu na kształt szczęk:

Ze względu na możliwości obrotu szczęk wraz z rurami płuczkowymi:

Ze względu na sposób uruchamiania szczęk z uruchamianiem:

Ze względu na sposób połączenia z pozostałymi częściami urządzenia przeciwwybuchowego, tj. z zastosowaniem:

Cementowanie otworów wiertniczych to sposób na:

Wymagane właściwości cementów wiertniczych są następujące:

Zależności wyznaczone na podstawie praktyki wiertniczej

Oś geometryczna stołu powinna pokrywać się z osiami wieży wiertniczej oraz otworu.

f =σs/100

σs - wytrzymałość skały na jednoosiowe ściskanie w N/m2.

Laboratoryjnie wyznaczony wskaźnik zwięzłości f na jednoosiowe ściskanie jest zbyt niski dla skał sypkich i miękkich oraz zbyt wysoki dla skał twardych i bardzo zwięzłych.

Niedokładność tą eliminuje wzór Ł. I. Barona:

f = σs /300 + (σs /30)0,5

σs - wytrzymałość skały na jednoosiowe ściskanie dla próbek foremnych (w N/m2).

oraz wzór w formie dokładniejszej:

f = (σs +10 σ')/300 + [(σs +10 σ')/120)]0,5

f - uśredniony współczynnik zwięzłości;

σs - wytrzymałość skały na jednoosiowe ściskanie dla próbek foremnych (N/m2);

σ‘ - wytrzymałość na ściskanie dla próbek nieforemnych (N/m2).

  1. Płuczka wiertnicza. Zadania płuczki wiertniczej

Płuczka wiertnicza- jest to płyn lub gaz wykorzystywany w otworze wiertniczym do usuwania zwiercin oraz innych ważnych dla wykonania otworu zadań. Zarówno przy wierceniach geologiczno-poszukiwawczych, hydrogeologicznych czy też inżynieryjnych, jak i przy wierceniach technicznych specjalnych bądź wierceniach eksploatacyjnych płuczka wiertnicza odgrywa zasadniczą rolę. Przy zwiercaniu skał obok narzędzia wiertniczego (świdry, koronki wiertnicze), jego obrotów i siły nacisku czy też udarów o skałę, dużą rolę spełnia płuczka wiertnicza będąc jednym z parametrów, bez którego przy wierceniach z płuczką nie byłoby możliwe wykonywanie otworów wiertniczych.

Przy wierceniach stosowane są dwa rodzaje płuczek:

Jako płuczkę ciekłą najczęściej stosuje się wodę zwykle z różnymi dodatkami (syntetyczne mydła, oleje, polimery itd.). Można też sporządzić płuczkę z wody, iłu oraz różnych dodatków, czyli odczynników. Płuczki ciekłe można zaliczyć częściowo do zawiesin, a częściowo do roztworów koloidalnych.

Ze względu na zastosowanie płuczki mogą być przeznaczone:

Do najczęściej stosowanych płuczek wiertniczych można zaliczyć:

  1. płuczki słodkowodne,

  2. płuczkę iłową normalną

  3. płuczki inhibitowane,

  4. płuczki zasolone

  5. płuczki emulsyjne olejowe,

  6. płuczki aeryzowane i pianowe

  7. płuczki gazowe (powietrzna).

Elementami systemu obiegu (krążenia) płuczki wiertniczej są:

  1. Urządzenia powierzchniowe służące do sporządzania, magazynowania, wprawiania w ruch (tłoczenia) oraz odczyszczania płuczki wiertniczej;

  2. Część otworowa obejmująca głowicę płuczkową, przewód wiertniczy (rury płuczkowe, obciążniki, świder), rury okładzinowe.

Wynoszenie zwiercin skalnych z dna i ze spodu otworu przy wierceniach obrotowych odbywa się dzięki krążeniu płuczki wiertniczej.

W zależności od kierunku krążenia (obiegu) płuczki rozróżniamy:

Najczęściej stosowane jest prawe krążenie płuczki.

Prawe (normalne) krążenie płuczki polega na tym, że płuczka tłoczona pompami płuczkowymi pod ciśnieniem przepływa przez rury płuczkowe, a wypływając przez otwory w koronce rdzeniowej lub w świdrze porywa ze sobą zwierciny i wypływa z nimi przestrzenią pierścieniową na powierzchnię.

Lewe (odwrotne) krążenie płuczki - płuczka jest tłoczona pompą (lub pompami) w przestrzeń między podwójnymi rurami płuczkowymi stanowiącymi przewód wiertniczy. Przewodem tym dopływa ona do koronki, która odwierca rdzeń. Rdzeń jest kruszony na kawałki (4, 5) przez urywak rdzenia. Kawałki rdzenia płuczka pod ciśnieniem wynosi na powierzchnię ziemi przez głowicę płuczkową do specjalnego koryta. Stąd rdzenie odbierane są do skrzynek.

W przypadku jam (kawern) lub innych utrudnionych warunków w otworze przy tej samej wiertnicy można stosować prawy lub kombinowany system krążenia płuczki.

Zadania płuczek wiertniczych:

  1. Podać ogólny podział klasycznych metod wiertniczych, omówić podział ze względu na sposób zwiercania dna otworu i ze względu na kierunek wykonywania otworu, ze względu na głębokość wiercenia.

Klasyczne metody wiertnicze można podzielić w zależności od (10 kategorii):

  1. Sposobu zwiercania skał na dnie otworu wiertniczego

  2. Rodzaju przewodu wiertniczego

  3. Wielkości średnicy wykonywanego otworu

  4. Sposobu usuwania zwiercin z dna otworu wiertniczego

  5. Siły napędowej używanej do wiercenia i sposobu umieszczenia silnika na spodzie otworu lub na powierzchni

  6. Kierunku wykonywania otworu

  7. Głębokości wiercenia

  8. Sposobu otrzymywania próbek z wierceń

  9. Liczby wierconych otworów

  10. Miejsca wiercenia

  1. Sposób zwiercania skał na dnie otworu wiertniczego

    • udarowe

    • obrotowe

    • udarowo-obrotowe

    • obrotowo-udarowe

  1. Kierunek wykonywania otworu

Wiertnicami, w których przewodem wiertniczym są rury płuczkowe mogą być wykonywane następujące otwory:

  1. Głębokość wiercenia

  1. Omówić okrętne i okrętno-udoarow wiercenia, warunki stosowania, podział, odmiany, sposób wiercenia, schemat wiercenia, elementy przewodu wiertniczego, przyrząd wiertniczy, rodzaje narzędzia wiercącego, oczyszczanie otworu, rury okładzinowe, zapuszczenie i wyciąganie przewodu wiertniczego, zapuszczenie i wyciąganie rur okładzinowych

Okrętne i Okrętno-Udarowe Wiercenie Otworów

Okrętne i okrętno-udarowe wiercenia ręczne lub ręczne zmechanizowane stosowane są do wykonywania płytkich otworów hydrogeologicznych i rozpoznawczych gruntu pod budowle (otwór studzienny). Otwór hydrogeologiczny wykonywany jest od powierzchni do warstwy wodonośnej. Otwór taki musi mieć odpowiednią konstrukcję, która pozwala na pobór wody z tej warstwy. Taki otwór wiertniczy nazywany jest otworem studziennym. W Polsce otwory studzienne przekraczają nawet 1000 m, rozróżniamy zatem otwory płytkie w poszukiwaniu wód płytkich i otwory ębokie w poszukiwaniu wód wgłębnych.

W konstrukcji otworu hydrogeologicznego mogą wystąpić trzy składniki:

Wiercenia ręczne stosowane są do wykonywania płytkich otworów wiertniczych, których:

Wiercenia ręczne prowadzone są obrotowo albo udarowo:

Coraz częściej stosuje się wiercenia ręczne zmechanizowane.

Przed rozpoczęciem wiercenia należy wykonać następujące roboty przygotowawcze:

Proces wiercenia obejmuje następujące czynności:

  1. wiercenie i popuszczanie przewodu wiertniczego oraz wywieranie nacisku świdra na skałę,

  2. wyciąganie i zapuszczanie przyrządu wiertniczego razem z przewodem wiertniczym,

  3. wymiana świdra,

  4. usuwanie zwiercin z dna otworu i pobieranie próbek,

  5. rurowanie otworu rurami okładzinowymi (nie zawsze),

  6. zamykanie nawierconych wód podziemnych (rzadziej) w przypadku eksploatacji z głębiej zalegającej warstwy wodonośnej,

  7. roboty ratunkowe (usuwanie wypadków wiertniczych),

  8. roboty badawcze i pomiarowe w otworze wiertniczym,

  9. przygotowanie otworu do eksploatacji albo jego likwidacja.

Podstawową czynnością jest wiercenie otworu i przygotowanie go do eksploatacji, pozostałe czynności mają charakter pomocniczy.

Okrętne Wiercenie Otworów stosuje się do wykonywania płytkich otworów w celu eksploatacji wody (otwory studzienne) lub do zbadania gruntu pod budowle. W otworach wierconych okrętnie siłą napędową jest siła ludzka stąd możliwe jest wiercenie w ten sposób tylko w skałach bardzo miękkich i miękkich.

Przewód wiertniczy składa się z żerdzi, do których od spodu przykręca się świder, a na wystającą ponad ziemię rurę zakręca się klucz pokrętny, którym w procesie wiercenia obracają ludzie. Po napełnieniu się świdra skałą wyciąga się przewód wiertniczy na powierzchnię i opróżnia świder ze zwiercin.

Dla lepszego usunięcia zwiercin z otworu do otworu zapuszcza się łyżkę wiertniczą. Po wyciągnięciu łyżki na powierzchnię ponownie do otworu zapuszcza się przewód wiertniczy, którego długość zwiększa się poprzez przykręcenie nowych odcinków rur w miarę zagłębiania się świdra w otworze. Do skręcania przewodu wiertniczego używa się kluczy wiertniczych. Do zabezpieczenia ściany otworu przed obsypywaniem stosuje się rury okładzinowe, które zapuszczane są do otworu za pomocą huczka oraz podtrzymywane na powierzchni za pomocą ścisków.

Okrętne wiercenie otworów może być realizowane:

Wiercenie otworów bez zastosowania trójnoga może być wykonywane, jeżeli ciężar przewodu wiertniczego oraz rur okładzinowych jest bardzo mały, a tym samym wiercony otwór bardzo płytki.

Przy nieco głębszych otworach, większych średnicach wierconego otworu oraz dla ułatwienia operacji zapuszczania i wyciągania przewodu wiertniczego wskazane jest zastosowanie trójnoga wraz z dodatkowym wyposażeniem, na które składa się wyciągarka ręczna i okrętka wraz z hakiem.

Zasadniczą częścią składową przewodu wiertniczego jest świder służący do zwiercania skał.

typy świdrów okrętnych

  1. Praca narzędzi wiertniczych diamentowych stosowanych w wierceniach obrotowych, podać również zastosowanie poszczególnych typów, podać istotę ich pracy.

Koronki diamentowe - Najważniejszym narzędziem przy wierceniu obrotowym małośrednicowym jest koronka rdzeniowa. Koronka składa się z dwóch zasadniczych części: z korpusu i ostrzy.

Korpus koronki wykonany jest ze stali. Górna część korpusu koronki jest nagwintowana, a

w dolnej części osadzone są ostrza z diamentów lub z węglików spiekanych. Koronki diamentowe to koronki z osadzonymi w nich diamentami przemysłowymi.

Użycie koronek diamentowych jako najbardziej odpornych na zużycie ostrzy sprzyja dużym postępom wierceń. Koronki diamentowe stosuje się przy przewiercaniu warstw o średniej twardości, twardych i bardzo twardych.

Na ostrzu koronek i świdrów oraz innych narzędzi wiertniczych używane są diamenty przemysłowe, które powinny mieć okrągły, masywny kształt i dobrą budowę krystaliczną, bez spękań, o gładkich powierzchniach.

Ze względu na budowę, można rozróżnić dwie grupy narzędzi diamentowych:

Narzędzia zbrojone diamentami ziarnistymi mają osadzone całe ziarna w powierzchniach roboczych (na powierzchni matrycy) do narzędzi małośrednicowych. Na ogół stosuje się diamenty o ziarnistości 10-80 ziaren/karat, przy czym diamenty osadzane są w powierzchniach roboczych narzędzia w taki sposób, że zachodzą na siebie, uzupełniając się nawzajem i dając pełne pokrycie powierzchni dna otworu swymi ostrzami. Koronki z diamentami osadzonymi na powierzchni matrycy mają jedną warstwę diamentów wystających z matrycy.

Narzędzia impregnowane proszkiem diamentowym są narzędziami wielowarstwowymi. Drobne diamenty lub ich okruchy w koronce impregnowanej są rozmieszczone jednolicie w matrycy. Przy tym na powierzchni odsłonięta jest tylko część diamentów, natomiast większość ich jest zabezpieczona spoiwem matrycy i tkwi w jej wnętrzu.

Koronki impregnowane proszkiem diamentowym to koronki wielowarstwowe. Przy wierceniu matryca nasycona diamentami powinna się zużywać stopniowo w miarę wiercenia, zachowując przy tym swoją średnicę. Są one jednolicie rozmieszczone w części roboczej koronki do pewnej głębokości i wysokości. W czasie wiercenia taką koronką diamentową zużyte, starte i stępione diamenty wypadają w wyniku równoczesnego zużycia części matrycy i wówczas nowe diamenty zaczynają pracować (druga warstwa proszku diamentowego osadzonego w matrycy).

Wśród narzędzi diamentowych wyróżnia się świdry, koronki, rozszerzacze, buty,

prowadniki, stabilizatory.

Koronki diamentowe są dobierane w zależności od własności przewierconych skał.

  1. Omówić normalnośrednicowe obrotowe wiercenia, schemat wiercenia, elementy p... wiertniczego, przyrząd wiertniczy, rodzaje narzędzia wiercącego(...) ... otworu, rury okładzinowe, zapuszczanie i wyciąganie przewodu wiertniczego, zapuszczanie i wyciąganie rur okładzinowych. 

Zapuszczanie lub wyciąganie rur okładzinowych wymaga stosowania odpowiedniego osprzętu, jak: huczek, ściski, klucze łańcuchowe, podnośniki. Zapuszczanie kolumn rur okładzinowych uzależnione jest od warunków geologicznych, głębokości i średnicy otworu, technologii wiercenia oraz sposobu eksploatacji wody z warstw wodonośnych.

Narzędzia wiercące mają zwykle kształt kilku stopniowej koronki, której wymienne ostrza zbrojone są płytkami z węglików spiekanych. Materiał ten charakteryzuje się zdolnością szybkiego odprowadzania koronki do wiercenia z przedmuchem oraz ostrza do koronek do wiercenia z przedmuchem.

Urządzenie wiertnicze (wiertnica) obrotowe normalnośrednicowe charakteryzowane jest:

Przyrząd wiertniczy składający się ze świdra, łącznika i pasterki jest stosowany w początkowej fazie wiercenia otworu, gdy głębokość otworu i wysokość masztu ogranicza długość przyrządu wiertniczego. Wraz ze wzrostem głębokości otworu powinno przechodzić się na cięższy przyrząd wiertniczy zawierający obciążnik. Natomiast przy większych głębokościach otworu wskazane jest stosowanie pełnego przyrządu wiertniczego, w którym może być nawet kilka obciążników

Operacje zapuszczania i wyciągania przewodu wiertniczego przy wierceniu stołowym wykonuje się w celu wymiany zużytego świdra lub pobrania odwierconego rdzenia. Po zakończeniu procesu wiercenia przewód jest podnoszony ponad dno otworu i otwór jest przepłukiwany, aby zwierciny nie opadły na dno po zakończeniu krążenia płuczki.

  1. Konstrukcje otworu wiertniczego (definicja, obudowa otworu, rury okładzinowe) kolumna rur okładzinowych, rodzaje kolumn rur okładzinowych i ich (...) prześwit, długość wyjścia kolumny rur, więźba rur okładzinowych.

Pięć rodzajów kolumn rur okładzinowych:

  1. wstępna (wierzchnia), umożliwia uzyskanie krążenia płuczki w otworze oraz zabezpiecza stabilność ściany u wylotu otworu po przewierceniu skał słabo zwięzłych występujących w pobliżu powierzchni terenu.

  2. prowadnikowa (konduktor), jest stosowana dla:

    • ochrony przed utratą stateczności ściany otworu w wyniku obsypywania i kawernowania słabo zwięzłych skał zalegających na niewielkich głębokościach;

    • zabezpieczenia krążenia płuczki w otworze;

    • izolacji warstw wodonośnych o niekorzystnych parametrach hydrochemicznych;

    • założenia uzbrojenia wylotu otworu (więźba rurowa, głowica eksploatacyjna).

  3. techniczna (pośrednia), służy do orurowania otworu w strefach, w których wystąpiły komplikacje wiercenia związane z:

  1. eksploatacyjna, przeznaczona jest do oddzielenia warstwy wodonośnej od pozostałych przewierconych warstw, jej uszczelnienia i eksploatacji wody.

  2. tracona - w większości otworów hydrogeologicznych jest to kolumna filtrowa podwieszana powyżej buta poprzedniej kolumny rur lub postawiona na dnie otworu.

Wyposażeniem wylotu otworu wiertniczego dla kolumny rur okładzinowych jest więźba rurowa. Kolumna rur okładzinowych, zapuszczana do odwiertu nie może być stawiana na jego dnie, gdyż pod działaniem własnego ciężaru uległaby ona ściśnięciu i ugięciu, co z kolei mogłoby spowodować jej uszkodzenie (zwłaszcza połączeń gwintowych). Stąd też wszystkie kolumny rur okładzinowych, oprócz krótkiej kolumny prowadnikowej, podwiesza się u wylotu odwiertu w więźbach rur. Stosowana jest więźba rur kołnierzowa i więźba rur kołnierzowa z klinami.

Długość wyjścia kolumny rur powinna być możliwie duża, gdyż zapewnia to spełnienie warunku orurowania otworu możliwie najmniejszą ilością kolumn rur okładzinowych.

Schemat wiercenia


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
WIERTNICTWO EGZAMIN 1, WIERTNICTWO
pytania jakie mielismy na egzaminie, Wiertnik, Zarys górnictwa otworowego
WIERTNICTWO EGZAMIN 2, WIERTNICTWO
WIERTNICTWO EGZAMIN 1, WIERTNICTWO
Zestaw pytań i zagadnień do egzaminu z Gazownictwa, Wiertnictwo - AGH
wiertnictwo egzamin odpowiedzi uzupełnione
chemia organiczna skrocone, Wiertnictwo - AGH, ROK I - Semestr II, Chemia organiczna, egzamin
Zagadnienia do egzaminu z fizyki dla studentów Wydziału Wiertnictwa, FIZYKA egzamin
kompendium na egzamin od Bialego, geologia, II rok, wiertnictwo
chemia organiczna testy na egzamin 2 www.przeklej.pl, Wiertnik, 2 semestr
Egzamin ustny - GiG, AGH GiG WWNiG, wiertnitwo
Egzamin inżynierski - pytania, Wiertnictwo - AGH, Egzamin Inżynierski
Egzamin zaoczne
Pytania egzaminacyjneIM

więcej podobnych podstron