Технология и техника бурения скважин на месторождении полиметаллов

Руководители всех уровней управления в соответствии с должностными обязанностями решают производственные задачи в комплексе с вопросами охраны труда и несут полную ответственность за инженерные, кадровые и материально-техническое обеспечение безопасных и здоровых условий труда, а непосредственные исполнители работ - за соблюдение установленных технологий, регламентов ведения работ, действующих инструкций, норм и правил в пределах должностных обязанностей.

В соответствии со структурой отрасли, организаций и предприятий предлагаются следующие уровни управления охраной труда:

1) Первый уровень - объект работ (буровая установка, геофизический отряд, участок и др.)

2) Второй уровень - производственное подразделение, включающее в свой состав несколько объектов работ и подчинённое третьему уровню управление (партия, цех, шахта, подразделения производственнотехнического обеспечения).

3) Третий уровень - предприятие, подчиненное четвёртому уровню управления (экспедиция, завод, научноиследовательский институт и др).

4) Четвёртый уровень - объединения (производственно геологическое, научно-производственное).

Общее руководство управлением охраной труда в отрасли осуществляет Министерство природных ресурсов РФ.

Первые руководители организаций 3 - 5 уровней управления обеспечивают четкое распределение обязанностей между руководителями работниками, устанавливают задачи и функциональные связи подразделений И служб по управлению производством.

Охрана труда, создание здоровых и безопасных условий на производстве является делом государственной важности.

Под охраной труда понимается система законодательных актов и соответствующих им социально-экономических, технических, санитарногигиенических и организационных мероприятий обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда.

Охрана труда включает в себя три основных части: трудовое законодательство, производственную санитарию и технику безопасности.

Производственная санитария предъявляет следующие требования к производственным объектам:

I.Производственное освещение буровых должно быть равномерным, без присутствия повышенной яркости светящихся поверхностей; постоянным во времени; с оптимальной направленностью светового потока; обеспечивать видимость рельефности элементов рабочей поверхности или рассматривание внутренней поверхности деталей.

II. Отопление должно обеспечивать в помещении буровой поддержание заданной температуры воздуха (не ниже 13ч18°) в холодное время года. Система отопления должна обеспечивать компенсацию потерь тепла в помещении. По виду теплоносителя системы разделяются на водяные, паровые, воздушные и комбинированные.

III. Вентиляция должна обеспечивать качественный состав воздуха в производственном помещении. Для проветривания буровых как правило, применяют естественную вентиляцию. Если естественной вентиляции не достаточно, то применяют принудительную, с помощью механических средств (вентиляторов).

IV. Комплекс методов борьбы с шумом включает следующие

технические и организационные мероприятия: а) Уменьшение шума в его источниках;

б) Изменение направления излучения шума;

в) Уменьшение шума на пути его распространения;

г) Рациональное планирование помещений и его акустическая обработка.

V. Индивидуальные средства защиты - это предметы личного снаряжения, предназначенные для предохранения человека от факторов неблагоприятного воздействия окружающей среды. При геологоразведочном бурении на буровых установках бурильщики и их помощники обеспечиваются следующими индивидуальными средствами: защитными кас,ками, вкладышами, наушниками, шлемами, диэлектрические перчатки и рукавицы, резиновые боты, изолирующие подставки, спецодеждой и спец. обувью.

VI. Общей вибрации при бурении геологоразведочных скважин станками вращательного бурения подвергаются бурильщики, управляющие процессом. Для предотвращения или снижения вибрации следует устранить вызывающие причины. Вибрации снижаются при правильном монтаже оборудования, выборе оптимальной технологии бурения, использование антивибрационных средств.

Содержание производственных, подсобных и других помещений, а также находящееся в жилых помещениях оборудование и инвентарь должны соответствовать инструкции по санитарному их содержанию.

Все помещения должны иметь внутреннею отделку, исключающую накопление пыли и допускающую уборку любым способом. Полы должны иметь нескользкую поверхность и легко очищаться; влажная уборка полов должна производится не реже одного раза в смену; пролитые ГСМ должны быть сразу же удаJIены. Производственные помещения на буровой установки, все рабочие проходы должны держаться в чистоте и не загромождаться.

Инструменты должны содержаться в чистоте и располагаться в местах удобных для использования. Выпускаемые заводами грузоподъёмные устройства и приспособления (фарштули, полуавтоматические элеваторы, вертлюги - пробки и др.), удовлетворяющие стандартам и техническим условиям заводов - изготовителей. Применение грузоподъёмных устройств и приспособлений местных конструкций допускаются только после принятия их приёмочными комиссиями и сог:rасование с органами Госгортехнадзор. Запрещается применять элеваторы с затворами не имеющими защелок и автоматически открывающимися при расхаживании снаряда во время спуска его в скважину.

Работа по ликвидации аварий должна производится под руководством лица, имеющего право ответственного ведения буровых работ (буровой мастер, инженер по бурению, тех.рук). Сложные аварии должны ликвидироваться по плану, утверждённому главным инженером.

Оснастку талевой системы и ремонт кронблока мачты, не имеющей кронблочной площадки, следует проводить только при опущенной мачте с использованием лестниц-стремянок или специальных площадок.

Работы по бурению скважин могут быть начаты только по законченной монтажом буровой установки при наличии геолого-технического наряда и после оформления акта о приёме буровой установки в эксплуатацию.

Талевые канаты должны иметь не менее чем трёхкратный запас прочности по отношению к максимальной проектной нагрузки, а канаты для подъёма и спуска вышек - не мене чем 2,5-кратный. Канты должны иметь сертификаты завода-изготовителя, который приняли в организации использующей эти канаты.

Длина бурильных свечей должна определяться расчетом, исходя из высоты мачты.

Разница в длине свечей бурильных труб допускается не более 0,5м, при этом свечи минимальной длины должны выпускать над уровнем пола рабочей площадки не менее чем на 1,2м, а свечи максимальной длины - не более чем 1,7м.

Результаты осмотра главным инженером, тех.руком, главным механиком и буровым мастером должны записываться в «Журнал проверки состояния техники безопасности», бурильщиком - в «Буровой журнал».

Строительно - монтажные работы должны производиться под руководством ответственного лица.

К верховым работам при монтаже, демонтаже мачт допускаются рабочие буровых бригад годные по состоянию здоровья к работе на высоте и прошедшие обучение по безопасному ведению работ.

До начала монтажа буровых установок площадку следует спланировать и очистить. планировка должна предусматривать устройство удобного подъезда, а также канав для отвода дождевых вод.

Запрещаются строительно - монтажные работы на высоте при ветре силой 5 баллов и более, во время грозы, ливня и сильного снегопада, при гололедицы и тумане с видимостью менее 100 метров.

Мачта должна подниматься (опускаться) в собранном виде с помощью исправных подъёмных механизмов, предусмотренных конструкцией установки.

Техника безопасности

Прокладка подземных путей, сооружение буровой установки, размещение оборудования, устройство отопления, освещения и т.д. должны производиться по проектам и типовым схемам монтажа, утвержденным руководством и которые должны разрабатываться в соответствии с техническими требованиями эксплуатации оборудования и правил безопасности.

Буровая установка обеспечивается механизмами и приспособлениями, повышающими безопасность работ, в соответствии с утверждёнными нормативами.

Охрана окружающей среды при бурении скважин

РФ обладает большими запасами полезных ископаемых. Вместе с ним непрерывный рост потребления минерального сырья в народном хозяйстве повышает значение научного обоснованного, эффективного использования полезных ископаемых, требует от всех предприятий, организаций, учреждений и граждан бережного отношения к богатствам недр.

Геологоразведочные работы необходимо проводить методами и способами, исключающими необратимые потери полезных ископаемых и снижения их качества, а извлекаемые из недр горные породы и полезные ископаемые размещать так, чтобы исключить их влияние на окружающую среду.

На защиту и восстановление земельных участков, представленных предприятиям и организациям Министерства природных ресурсов РФ во временное использование, должны быть составлены и утверждены проекты и сметы предусматривающие следующие мероприятия; подготовительные до процесса бурения, по охране в процессе бурения скважины и по восстановлению земельных участков.

Охранные мероприятия в процессе бурения скважин, заключаются в следующем:

1. При наличии подземных грунтовых вод водоносные горизонты обязательно должны перекрываться обсадными трубами в целях предохранения от загрязнения и заражения.

2. Попутные воды очищаются от взвешенных частиц и других примесей и сбрасываются в открытые источники при допустимых концентраuияx.

3. Самоизливающиеся скважины должны быть оборудованы регулирующими устройствами.

4. Слив использованного промывочного раствора и химических реагентов в открытые водные бассейны и непосредственно на почву запрещается.

5. Загрязнение почвы горюче - смазочными материалами не допускается.

6. По окончанию бурения скважины должна быть проведена рекультивация - комплекс мероприятий, направленных на восстановление земельных отводов, нарушенных производственной деятельностью, для дальнейшего землепользования.

3.1.Гражданская оборона

Защита населения страны от современных средств поражения противника может быть успешно решена лишь совместными усилиями Вооруженных Сил, гражданской обороны и всего народа. Для гражданской обороны решение этой проблемы - главная, основная задача.

Осуществляется она путём заблаговременного выполнения ряда мероприятий к которым прежде всего относятся:

- накопление фонда защитных сооружений для укрытия населения;

- обеспечение населения средствами индивидуальной защиты и

организация изготовления простейших средств защиты самим населением; - эвакуация населения из крупных городов и прилегающих к ним населённых пунктов, которые могут попасть в зону возможных сильных разрушений или катастрофического затопления;

- организация оповещения населения об угрозе нападения противника;

- обучение населения защите от оружия массового поражения, а так же

ведению спасательных и неотложных аварийно - восстановительных работ.

3.1Пожарная безопасность

На территории и в помещении всегда следует поддерживать чистоту.

Мусор, производственные отходы должны помещаться в специально отведённыхместах и своевременно удалятся с рабочей территории. Обтирочные материалы необходимо убирать в металлический ящик, с рабочей территории, с плотно закрывающейся крышкой. Полы, верстаки, стеллажи должны систематически очищаться от пролитых легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, замасленные полы мыться смывающим масло растворами (каустической содой). Запрещается загромождать проходы между оборудованием, подъездные пути и проходы к зданиям и местом расположения противопожарного инвентаря.

Площадки для хранения ГСМ должны располагаться не ближе 50 метров от буровых установок и производственных объектов.

Электрические сети и электрооборудование должны соответствовать требованиям «Правил устройства электроустановок», «Правил технической эксплуатации электроустановок».

Буровая установка должна быть укомплектована противопожарным инвертарем указаном в таблице 15.

Таблица 15

4. Специальная часть

Тампонирование осложненного участка сухими Б.С.С.

Существует несколько видов перекрытия зон поглощения промывочной жидкости.

Перекрытия зон поглощения производится следующим способами:

Спуск колонны обсадных труб

Промывочной скважины глинистым растворами

Закачкой в скважину цементных растворов

Тампонированием сухими Б.С.С.

Спуск колонны обсадных труб на большую глубину требует больших затрат времени и материалов. Уменьшается диаметр скважины.

Тампонирование глинистыми растворами возможно при всяких глинистых растворах. Но не всегда возможна закачка в скважину буровыми насосами и не даёт ожидаемых результатов.

Тампонирование цементными растворами требует больших затрат времени на приготовление, скатывание и твердение цементного раствора. За время схватывания большая вероятность, что цементный раствор будет поглощен открытыми трещинами. Повторное цементирование не даст гарантия достижения эффекта.

Разработанные методы ускоренного тампонирования скважин направлены на сокращение затрат времени и снижения расходов вяжущих материалов. Один из них метод сухого тампонирования, обеспечивающий проходку зон осложнений без потери диаметра, позволяющий сократить затраты на выполнение тампонажных работ до 10 раз по сравнению с другими видами тампонирования. Способствующей повышению производительности бурения в осложненных условиях в 1,5 раза и снижению расхода цемента до 20 раз.

Метод повышает надёжность и результативность работы, исключает ручной труд при производстве и расфасовки БСС, улучшает условие труда, повышает безопасность и культуру производство тампонажных работ.

Исходя из приведенных выше достоинств проектом предусматривается применение данного метода для ликвидаций зон поглощения промывочной жидкости на интервале глубин от 410 до 490 метров.

После пересечения зон осложнений в неё доставляется сухая активированная БСС, упакованная водонепроницаемые пакеты. Доставка осуществляется в колонковом наборе

Во избежание выпадения пакетов из колонковой трубы при спуске, снизу в неё ставится деревянная пробка которая разбуривается в процессе разбуривания пакетов с Бес. После спуска колонкового набора в скважину на нужную глубину, по буровым трубам подаётся промывочная жидкость под давлением для того чтобы выбить пробку из колонковой трубы. Освобождённая от пакетов колонковая труба поднимается на поверхность. Заполнив скважину БСС на 2-3 метра выше кровли зон осложнения, спускают тампонирующие устройство состоящая из: проточного долота, левого шнека с отражателем затирочного элемента, выполненного в виде переходника с эластичными лопастями, радиально укрепленным на нём обратного клапана. Вращая снаряд, долотом разбиваются пакеты с БСС.

Перемешенная масса БСС, твердеющая при контакте с водой, задавливаются в поры и трещины породы левым шнеком, а затирочный элемент предотвращает зауживание ствола скважины и формирует цилиндрическую водонепроницаемую облицовку её стенок. Работа ведётся с минимальной подачей промывочной жидкости. При этом циркуляция промывочной жидкости В скважине восстанавливается с начало проработки БСС.

По характеру циркуляции жидкости по мере продвижение снаряда судят о надёжности закупорки трещин в породах. В случае неполного перекрытия наиболее крупных трещин с первой проработки оперативно доставляют дополнительные пакеты с Бес и проводят повторную проработку данного участка.

Разбуривание пакетов с БСС производятся при следующих параметрах:

- частота вращения снаряда 155-433 об/мин

- осевая нагрузка 300-600 Дан

- расход промывочной жидкости 0-15 л/мин

Данным проектом предусматривается тампонирование смесью «Таюгцем», разработанный ВИТРом совместно с Южгипроцементом. Наиболее эффективный способ изготовления БСС - помол портландцементного клинкера с комплексными добавками полиминерального состава.Сроки схватывания не велики: начало 5 минут, конец 10 минут.

Применение «Таюгцем» обеспечивает быстрое образование смеси с высокими тампонирующими свойствами и создания на разрушенных, неустойчивых стенках скважины прочного каркаса в первые минуты твердения Данным проектом предусматривается применение в качестве добавки к БСС асбеста.В качестве самых дешевых и не дефицитных наполнителей является коротковолокнистый асбест седьмого сорта. Хризогновый асбест обладает лучшей закупоривающей способностью, благодаря высокой кольметирующей способности и долговечности. Количество асбеста, добавляемого к цементному раствору, зависит от температуры, давления и интенсивности поглощения пластов. Асбествводят 5-15% соотношении к массе раствора. Добавки aсбеста используются для упрочнения цементного камня, при креплении скважины с целью повышения ее долговечности в зонах поглощения.

Заключение

Настоящим учебным буровым проектом по технологии и технике бурения скважин на Холодинском месторождении полиметаллов, на основании фактических геологических материалов выбрана и обоснованна конструкция скважины, пародоразрушающий инструмент. Расчитаны режимы бурения, сделан выбор конструкции скважины. Выбор бурового оборудования подтвержден инжененрными расчетами по затратам мощности бурового станка и бурового насоса. Обоснован выбор талиевой осностки. Приведены расчеты по количству тракоторов для перемещения бурового оборудования. Приведены зарактеристики оборудования, мероприятия по предупреждению и ликвидации аварий. Затронуты вопросы охраны труда, техники безопасности, противопожарной безопасности, и охраны окужающей среды. В специальной части приведена технология тампонирования осложненного участка сухими Б.С.С., приведено описанием данного способа тампонирования, дополнено схемой тампонажного снаряда.

Список используемых источников

1) А.С. Волков «Машинист буровой установки»

2) Н.Д. Михайлова «Техническое проэктирование колонкового бурения»

3) Л.М. Ивачев «Промывочные жидкости при разведочном бурении»

4) Министерстов природных ресурсов РФ «Правила безопасности при геологоразведочных работах»

5) Е.А. Козловский «Справочник инженера по бурению геологоразведочных скеважин»

6) Б.В. Мурзаков «Техника и технология бурения геологоразведочных скважин за рубежом»

7) http://www.leuza.ru/gti/sp_burov.htm

8) http://www.burgeo.ru/biblio/

Размещено на Allbest.ru