Реферати

Реферат: Бурові роботи

Туристський потенціал Мінської області й особливості його використання. Географічне положення і природні рекреаційні ресурси, культурно-історичний потенціал і туристська інфраструктура. Сучасний стан розвитку туризму в Мінській області: санаторно-курортне обслуговування, оздоровчий і спортивний туризм.

Козацтво на Дону. Походження донського козацтва. Удар по політичних правах Війська Донського Петром І, підпорядкування козаків Військової колегії. Вільне і служиве козацтво. Політика "батога і пряника", соціально-економічні привілеї, даровані козацтву Катериною.

Протестантизм як основа процвітання західної буржуазії. Застій капіталізму як основне предусловие і причина поширення протестантизму в Європі. Порівняльний аналіз протестантської і класичної етики. Значення протестантського виховання в історії формуванні буржуазно-капіталістичних відносин.

Язичество і християнство німецьких племен. Релігійні природні представлення древнегерманского людини на стадії родового ладу. Розвиток християнського місіонерства в VII-VIII століттях. Прийняття християнства німецькими племенами. Християнізація франків в епоху Меровингов і при Каролингах.

Методи аналізу фінансових ринків. Переваги і недоліки фундаментального і технічного аналізу. Сутність технічного аналізу. Класифікація методів технічного аналізу.

Зміст

ВВЕДЕННЯ...1

I. Буреніє і область застосування, КЛАСИФИКАЦИЯ СПОСОБІВ БУРІННЯ...2

II. БУРІННЯ СВЕРДЛОВИН НА НАФТУ І ГАЗ...3

III. ТУРБОБУР, ЕЛЕКТРОБУР...5

IV. ПОХИЛО-НАПРАВЛЕНЕ БУРІННЯ...7

V. МНОГОЗАБОЙНОЕ БУРІННЯ...8

VI. ПОШУКИ І РОЗВІДКА ТВЕРДИХ КОРИСНИХ КОПАЛИН...9

VII. СВОЛОПРОХОДЧЕСКИЙ АГРЕГАТ...11

VIII. БУРІННЯ ВИБУХОВИХ ШПУРОВ І СВЕРДЛОВИН...14

ВИСНОВОК...15

Список використаної літератури...16

ВВЕДЕННЯ

Центральна геолого-геофизическая експедиція проводить цілий ряд бурових робіт різної спрямованості. Парк бурової техніки, що Є і матеріально-технічна оснащеність дозволяє вирішувати найскладніші задачі по бурінню свердловин. У цей час на технічному озброєнні експедиції знаходяться наступні види бурових установок: УРБ-3А3, УРБ-3АМ, УРБ-2.5А, УГБ-50М, ПБУ-2, СТУ-1001Б і УГБ-3УК, коториепозволяют проводити буріння:

· Геологорозвідувальних свердловин глибиною до 800 м при діаметрах буріння з відбором керна 132, 112, 93 і 76 мм;

· Свердловин глибиною до 300 м на рассоли, мінеральні води з проведенням цементації отсадних колон;

· Експлуатаційних свердловин для водопостачання під промислові насоси типу ЕЦВ-5, 6, 8, 10;

· Інженерно-геологічних свердловин шнековим і колонковим способом під будь-які види будівництва;

· Свердловин під опори, стовпи, підмурівки, обгороджування глибиною 1-10 м і діаметром 300-600 мм.

Крім того, експедиція проводитремонт експлуатаційних свердловин:

· Обладнання свердловин насосами (в тому числі, заміна насосів), водоподъемними трубами, засувками, станціями управління і захисту (СЦ-8);

· Гідравлічний "простріл" фильтровой частини свердловин установкою АСП-ТМ

· Чищення стовбура свердловин з видобуванням і опусканням насоса.

· Проведення ліквідаційного тампонажа свердловин, що вийшли з ладу.

Центральна геолого-геофизическая експедиція проводить бурові роботи в Ніжегородської області, Республіках Татарстан, Марії Ел, Удмуртія, Мордовія і інших регіонах.

Експедиція має величезний досвід в провадженні бурових робіт, за період її існування споруджені тисячі геологорозвідувальних свердловин, що виконали своє геологічне завдання з високою якістю; споруджені сотні експлуатаційних свердловин для водопостачання селищ, підприємств і колгоспів.

Споруджені тисячі свердловин під побутові насоси для приватних осіб і садівничих товариств. У цей час свердловини обладнують під побутові насоси типу "Малюк" і БЦП-50.

I. Буреніє і область застосування, КЛАСИФИКАЦИЯ СПОСОБІВ БУРІННЯ

Буріння - процес споруди гірського виробітку циліндричної форми - свердловини, шпура або шахтного стовбура - шляхом руйнування гірських порід на вибої. Буріння здійснюється, як правило, в земній корі, рідше в штучних матеріалах (бетоні, асфальті і інш.). У ряді випадків процес буріння включає кріплення стінок свердловин (як правило, глибоких) обсадними трубами із закачкой цементного розчину в кільцевий зазор між трубами і стінками свердловин.

Область застосування буріння багатогранна: пошуки і розвідка корисних копалин; вивчення властивостей гірських порід; видобуток рідких, газоподібних і твердих (при вищелачиванії і виплавленні) корисних копалин через експлуатаційні свердловини; провадження вибухових робіт; виїмка твердих корисних копалин; штучне закріплення гірських порід (заморожування, битумизация, цементація і інш.); осушення обводненних родовищ корисних копалин і заболочених районів; розкриття родовищ; прокладка підземних комунікацій: споруда свайних підмурівків і інш.

Щорічні об'єми буріння величезні: тільки в СРСР за 1967 на нафту і газ пробурено біля 12 млн. мглубоких свердловин, з яких 5,8 млн. м - розвідувальні, понад 20 млн. мпробурено вибухових і сейсморазведочних свердловин, 10-12 млн. м - структурно-пошукових.

Класифікація способовбурения. По характеру руйнування породи, вживані способи буріння діляться на: механічні - буровий інструмент безпосередньо впливає на гірську породу, руйнуючи її, і немеханічні - руйнування відбувається без безпосереднього контакту з породою джерела впливу на неї (термічне, вибухове і інш.). Механічні способи буріння поділяють на обертальні і ударні (а також обертальні-ударні і ударно-обертальні). При обертальному бурінні порода руйнується за рахунок обертання притиснутого до вибою інструмента. У залежності від міцності породи при обертальному бурінні застосовують буровий породоразрушающий інструмент ріжучого типу (Долото бурове і Коронка бурова); алмазний буровий інструмент; дробовие коронки, що руйнують породу за допомогою дробу (Дробовое буріння). Ударні способи буріння розділяються на: ударне буріння або ударно-поворотне (буріння перфораторами, в тому числі погружними, ударно-канатне, штанговое і т. п., при яких поворот інструмента призначується моментом між ударами інструмента по вибою); ударно-обертальне (погружними пневмо-і гидроударниками, а також буріння перфораторами з незалежним обертанням і т. п.), при якому удари наносяться по інструменту, що безперервно обертається; обертальне-ударне, при якому породоразрущающий буровий інструмент знаходиться під великим осьовим тиском в постійному контакті з породою і руйнує її за рахунок обертального руху по вибою і періодично ударів, що наносяться по ньому. Руйнування порід вибою свердловини проводиться по всій його площі (буріння суцільним вибоєм) або по кільцевому простору з видобуванням керна (колонковое буріння). Видалення продуктів руйнування буває періодичне з допомогою желонки і безперервним шнеками, що виється штангами або шляхом подачі на вибій газу, рідини або розчину (Глинистий розчин). Іноді буріння поділяють по типу бурового інструмента (шнековое, штанговое, алмазне, шарошечное і т. д.); по типу бурової машини (перфораторное, пневмоударное, турбінному і т. д.), по методу проведення свердловин (похиле, кущове і т. д.). Технічні засоби буріння складаються в основному з бурових машин (бурових установок) і породоразрушающего інструмента. З немеханічних способів набуло поширення для буріння вибухових свердловин в кварцсодержащих породах термічне буріння, ведуться роботи по впровадженню вибухового буріння.

Буріння розвивалося і спеціалізувалося застосовно до трьох основних областей техніки: найбільш глибокі свердловини (несколькокм) буряться на нафту і газ, менш глибокі (сотним) для пошуків і розвідки твердих корисних копалин, свердловини і шпури глибиною від несколькихмдо десятковмбурят для розміщення зарядів вибухових речовин (головним чином в гірництві і будівництві).

II. БУРІННЯ СВЕРДЛОВИН НА НАФТУ І ГАЗ.

У Китаї понад 2 тис. років тому уперше в світовій практиці вручну бурилися свердловини (діаметром 12-15сми глибиною до 900м) для видобутку соляних розчинів. Буровий інструмент (долото і бамбукові штанги) опускався в свердловину на канатах завтовшки 1-4см, звитих з індійської тростини. Буріння перших свердловин в Росії відноситься до 9 в. і пов'язано з видобутком розчинів куховарської солі (Стара Русса). Потім соляні промисли розвиваються в Балахне (12 у.), в Солікамське (16 в.). На російських соляних промислах здавна застосовувалося ударне штанговое буріння. Щоб уникнути ржавления бурові штанги робили дерев'яними; стінки свердловин закріплювали дерев'яними трубами. Перший буровий колодязь, закріплений трубами, був пробурений на воду в 1126 в провінції Артуа (Франція), звідси глибокі колодязі з напірною водою отримали назву артезіанських.

Розвиток методів і техніка буріння в Росії починається з 19 в. в зв'язку з необхідністю постачання великих міст питною водою. У 1831 в Одесі було освічене "Суспільство артезіанських фонтанів" і пробурені 4 свердловини глибиною від 36 до 189м. У 1831-32 бурили свердловини в Петербурге (на Виборгської стороні), в 1833 в Царському Селі, в Сімферополі і Керчи, в 1834 в Тамбове, Казані і Евпаторії, в 1836 в Астрахані. У 1844 була закладена перша бурова свердловина для артезіанської води у Києві. У Москві перша артезіанська свердловина глибиною 458мпробурена на Яузськом бульварі в 1876. Перша бурова свердловина в США пробурена для видобутку соляного розчину поблизу Чарлстона в Західної Віргинії (1806).

Поворотним моментом, з якого починається бурхливий прогрес в бурінні, був розвиток нефтедобичи. Перша нафтова свердловина була пробурена в США випадково в 1826 поблизу Бернсвілла в Кентуккі при пошуках рассолов. Першу свердловину на нафту заклав в 1859 американець Дрейк поблизу м. Тайтесвилла в Пенсильванії. 29 серпня 1859 нафта була зустрілася на глибині 71 фута (біля 20м), що поклало початок нафтової промисловості США. Перша свердловина на нафту в Росії пробурена в 1864 біля Анапи (Північний Кавказ).

Технічні удосконалення буріння в 19 в. відкриваються пропозицією німецького інженера Ейгаузена (1834) застосовувати так звані ножиці (пара ланок, що зсувалася при штанговом Би.). Ідея скидати сполучене з штангами долото привела до винаходу у Франції Киндом (1844) і Фабіаном (1849) вільно падаючого бурового інструмента ( "фрейфала"). Цей спосіб отримав назву "німецький". У 1846 французький інженер Фовель зробив повідомлення про новий спосіб очищення бурових свердловин водяним струменем, що подається насосом з поверхні в порожнисту штангу. Перший успішний досвід буріння з промивкою проведений Фовелем в Перпіньяне (Франція).

У 1859 Г. Д. Романовський уперше механізував роботи, застосувавши паровий двигун для буріння свердловини поблизу Подольська. На нафтових промислах Баку перші парові машини з'явилися в 1873, а через 10 років майже повсюдно вони замінили кінну тягу. При бурінні свердловин на нафту на першому етапі отримав розвиток ударний спосіб (буріння штанговое, канатне, бистроударное з промивкою вибою). У кінці 80-х рр. в Новому Орлеане в Луїзіане (США) впроваджується роторное буріння на нафту із застосуванням лопатевих доліт і промивкою глинистим розчином. У Росії обертальне роторное буріння з промивкою уперше застосували в м. Грозному для буріння свердловини на нафту глибиною 345м (1902). У Сураханах (Баку) на території заводу Кокорева в 1901 закладена свердловина для видобутку газу. Через рік з глибини 207мбил отриманий газ, що використовувався для опалювання заводу. У 1901 на Бакинських нефтепромислах з'явилися перші електродвигуни, що замінили парові машини при бурінні. У 1907 пройдена свердловина обертальним бурінням суцільним вибоєм з промивкою глинистим розчином.

Уперше автомат для регулювання подачі інструмента при роторном бурінні був запропонований в 1924 Хилдом (США). На початку 20 в. в США розроблений метод похилого роторного буріння з долотами малого діаметра для забуривания з подальшим розширенням свердловин.

Ще в 70-х рр. 19 в. з'явилися пропозиції по створенню забойних двигунів, тобто розміщенню двигуна безпосередньо над буровим долотом у вибою свердловини, що буриться. Створенням забойного двигуна займалися найбільші фахівці в багатьох країнах, проектуючи його на принципі отримання енергії від гідравлічного потоку, пізніше - на принципі використання електричної енергії. У 1873 американський інженер Х. Г. Кросс запатентував інструмент з гідравлічною одноступінчатою турбіною для буріння свердловин. У 1883 Дж. Вестингауз (США) сконструював турбінний забойний двигун. Ці винаходи не були реалізовані, і проблема вважалася нездійсненною. У 1890 бакинський інженер К. Г. Симченко запатентував ротаційний гідравлічний забойний двигун. На початку 20 в. польський інженер Вольський сконструював бистроударний забойний гідравлічний двигун (так званий таран Вольського), який отримав промислове застосування і з'явився прототипом сучасних забойних гидроударников.

Уперше в світовій практиці М. А. Капелюшниковим, С. М. Волохом і Н. А. Корневим запатентований (1922) турбобур, застосований двома роками пізніше для буріння в Сураханах. Цей турбобур був виконаний на базі одноступінчатої турбіни і багатоярусного планетарного редуктора. Турбобури такої конструкції застосовувалися при бурінні нафтових свердловин до 1934. У 1935-39 П. П Шумілов, Р. А. Іоаннесян, Е. І. Тагиєв і М. Т. Гусман розробили і запатентували більш довершену конструкцію багатоступінчастого безредукторного турбобура, завдяки якому турбінний спосіб буріння став основним в СРСР. Вдосконалення турбінного буріння здійснюється за рахунок створення секційних турбобуров із зниженою частотою обертання і збільшеним обертаючим моментом.

III. ТУРБОБУР, ЕЛЕКТРОБУР

Турбобур - забойний гідравлічний двигун для буріння глибоких свердловин переважно на нафту і газ. Багатоступінчастий турбобур - машина відкритого типу, вал його обертається в радіальних і осьових резинометаллических підшипниках, змазкою і охолоджуючою рідиною для яких є циркулююча промивальна рідина - глинистий розчин. Для отримання максимальних значень кпд лопатки турбіни профілюють так, щоб ненаголошений режим їх що обтікається співпадав з максимумом потужності турбіни. Виконують турбіни суцільнолитими, загальне число рівнів турбіни досягає 120, робочі діаметри турбобура для буріння глибоких і сверхглубоких свердловин - 164, 172, 195, 215, 240, 280мм, частота обертання вала турбіни від 150 до 800-1000об/мін. Робочий момент на валу турбобура залежить від його діаметра і складає від 1 до 5-6кнм (1нм =0,1кгсм). З 1950 для збільшення обертаючого моменту на валу застосовують многосекционние турбобури, в яких послідовно сполучаються 2-3 секції турбін турбобура із загальним числом рівнів 300-450. Це дозволило нарівні із збільшенням обертаючого моменту знизити частоту обертання вала турбіни до 300-400об/мін (для більш ефективної роботи шарошечних доліт). У таких турбобурах кульова осьова опора винесена в спеціальну шпиндель, що приєднується до нижньої секції турбобура. У шпинделе є також радіальні опори і сальник, що дозволяє використати гидромониторние долота.

З 1970 для подальшого зниження частоти обертання вала турбіни в турбобуре застосовують рівні гидродинамического гальмування, що дозволили бурити при 150- 250об/міна. Спочатку 70-х рр. впроваджуються турбобури з незалежною підвіскою секції і з демпфирующими пристроями, які володіють збільшеним терміном межремонтной роботи і поліпшують умови роботи шарошечних доліт за рахунок зниження вібрації бурильної колони. Для роботи з гидромониторними долотами, без додаткового навантаження бурових насосів, почате застосування турбобуров з розділеним потоком на нижній секції, який відрізняється тим, що перепад тиску, срабативаемий в його нижній секції, рівний перепаду тиску в штуцерах гидромониторного долота. При цьому нижня секція турбобура працює на частині потоку, що подається в свердловину.

У розвідувальному бурінні для відбору керна в підлогою валу трубобора розміщується знімна грунтоноска. Для буріння в умовах боротьби з кривизною стовбура свердловини використовують трубобор з корпусом, що обертається.

У 1899 в Росії був запатентований електробур на канаті. У 30-х рр. в США пройшов промислові випробування електробур з якором для сприйняття реактивного моменту, що опускався в свердловину на кабелі-канаті. У 1936 уперше в СРСР Квітнером і Н. В. Александровим розроблена конструкція електробура з редуктором, а в 1938 А. П. Островським і Н. В. Александровим створений електробур, долото якого приводиться у обертання погружним електродвигуном. У 1940 в Баку електробуром пробурена перша свердловина.

У 1951-52 в Башкирії при бурінні нафтової свердловини за пропозицією А. А. Мініна, А. А. Погарського і К. А. Чефранова уперше застосували електробур знакозмінного обертання для гасіння реактивного моменту, що опускається на гнучкому електрокабеле-канаті. У кінці 60-х рр. в СРСР значно вдосконалена конструкція електробура (підвищена надійність, поліпшений токопровод).

Електробур - забойная бурова машина з погружним електродвигуном, призначена для буріння глибоких свердловин, переважно на нафту і газ. Ідея електробура для ударного буріння належить російському інженеру В. І. Дедову (1899). У 1938-40 в СРСР А. П. Островським і Н. В. Александровим створений і застосований перший в світі електробур для обертального буріння, що спускається в свердловину на бурильних трубах.

Електробур складається з маслонаполненного електродвигуна і шпинделя. Потужність трифазного електродвигуна залежить від діаметра електробура і становить 75-240квт. Для збільшення обертаючого моменту електробура застосовують редукторние вставки, що монтуються між двигуном і шпинделем і знижуюче частоту обертання до 350, 220, 150, 70об/міна. Частота обертання безредукторного електробура 455-685об/мін. Довжина електробура 12-16м, зовнішній діаметр 164-290мм.

При бурінні електробур, приєднаний до низу бурильної колони, передає обертання буровому долоту. Електроенергія підводиться до електробуру по кабелю, змонтованому відрізками в бурильних трубах. При згвинчувати труб відрізки кабеля зрощуються спеціальними контактними з'єднаннями. До кабеля електроенергія підводиться через токоприемник, змінні контакти якого дозволяють провертати колону бурильних труб. Для безперервного контролю просторового положення стовбура свердловини і технологічних параметрів буріння при проходці похило направлених і розгалужено-горизонтальних свердловин використовується спеціальна погружная апаратура (в т. ч. телеметрична). При бурінні електробурная очищення вибою здійснюється буровим розчином, повітрям або газом.

У СРСР за допомогою електробура проходжується понад 300 тис. мскважин (понад 2% загального об'єму буріння). Використання електробура, завдяки наявності лінії зв'язку з вибоєм, особливо цінне для дослідження режимів буріння.

IV. ПОХИЛО-НАПРАВЛЕНЕ БУРІННЯ

Поява похилого буріння відноситься до 1894, коли С. Г. Войслав провів цим способом свердловину на воду поблизу Брянська. Успішна проходка свердловини в Бухті Ілліча (Баку) за пропозицією Р. А. Іоаннесяна, П. П. Шумілова, Е. І. Тагиєва, М. Т. Гусмана (1941) турбінним похило-направленим бурінням поклала початок впровадженню похилого турбобурения, що став основним методом направленого буріння в СРСР і що отримав застосування за рубежем. Цим методом при перетненому рельєфі місцевості і на морських родовищах бурят кущі до 20 свердловин з однієї основи). У 1938-41 в СРСР розроблені основи теорії безперервного похилого регульованого турбінного буріння при нерухомій колоні бурильних труб. Цей метод став основним при бурінні похилих свердловин в СРСР і за рубежем.

Похило-направлене буріння- спосіб проведення свердловини з відхиленням від вертикалі по зазделегідь заданій кривій. Похило-направлене буріння уперше здійснене в СРСР на Грозненських нефтепромислах (1934). У 1972 в СРСР похило-направлене буріння споруджене біля 25% загального метражу свердловин на нафту. Похило-направлене буріння виявляється доцільним при: складному рельєфі місцевості (наприклад, при розташуванні покладу під дном великого водоймища або під капітальними спорудами); геологічних умовах залягання корисних копалин, що не дозволяють розкрити їх вертикальними свердловинами; кущовому бурінні або многозабойном бурінні; гасінні нафтових і газових фонтанів, що горять. При геологорозвідувальних роботах похило-направлене буріння здійснюється шпиндельними буровими станками, причому свердловина забуривается похило безпосередньо із земної поверхні; при розкритті нафтових і газових пластів. Похило-направлене буріння проводиться турбобурами або роторним способом (свердловина з поверхні забуривается вертикально з подальшим відхиленням на заданій глибині в запроектованому напрямі).

Відхилення свердловини від вертикалі при похило-направленому бурінні (зміна зенітного кута і азимута буріння) здійснюється відхиляючими пристроями, наприклад турбінними отклонителями. Буріння прямолінійно-похилих дільниць проводиться за допомогою бурильних пристроїв, що включають центруючі і калібруючі елементи. Найбільше відхилення від вертикалі при похило-направленому буріння (3836м) отримано в США в затоці Кука: на остраве Сахалін відхилення становило 2453м (1972).

V. МНОГОЗАБОЙНОЕ БУРІННЯ

В 1941 Н. С. Тімофеєв запропонував в стійких породах застосовувати так називаемоемногозабойное буріння.

У 1897 в Тихому океані, в районі острів Сомерленд (Каліфорнія, США), уперше було здійснено буріння на морі. У 1924-25 в СРСР поблизу бухти Ілліча на штучно створеному острівці обертальним способом була пробурена перша морська свердловина, що дала нафту з глибини 461м. У 1934 Н. С. Тімофеєвим здійснено на острові Артема в Каспійському морі кущове буріння, при якому декілька свердловин буряться із загального майданчика, а в 1935 там же споруджена перша морська металева основа для буріння в морі. З 50-х рр. 20 в. застосовується буріння для видобутку нафти і газу з дна моря. Створені естакади, плаваючі бурові установки з понтонами, що затопляються, спеціальні бурові судна, розроблені методи динамічної стабілізації бурових установок при бурінні на великих глибинах.

Основний метод буріння на нафту і газ в СРСР (1970) - турбобурами (76% метражі пробурених свердловин), електробурами пройдене 1,5% метражі, інше роторним бурінням. У США переважно поширення отримало роторное буріння; в кінці 60-х рр. при проведенні похило-направлених свердловин почали застосовуватися турбобури. У країнах Західної Європи турбобури застосовуються в похилому бурінні і при бурінні вертикальних свердловин алмазними долотами. У 60-е рр. в СРСР помітно зросли швидкості і глибина буріння на нафту і газ. Так, наприклад, в Татарії свердловини, що буряться долотом діаметром 214ммна глибину 1800м, проходжуються в середньому за 12-14 днів, рекордний результат в цьому районі 8-9 днів. За 1963-69 в СРСР середня глибина експлуатаційних нафтових і газових свердловин зросла з 1627 до 1710м. Самі глибокі свердловини в світі - 7-8км - пробурені в 60-е рр. (США). У СРСР в районі м. Баку пробурена свердловина на глибину 6,7 кми в Прікаспійської низовині (район Аралсор) на глибину 6,8 км. Ці свердловини пройдені з метою розвідки на нафту і газ. Роботи по сверхглубокому бурінню для вивчення кори і верхньої мантії Землі ведуться по міжнародній програмі "Верхня мантія Землі". У СРСР по цій програмі намічено пробурити в 5 районах ряд свердловин глибиною до 15км. Перша така свердловина почата бурінням на Балтійському щиті в 1970. Ця свердловина проходжується методом турбінного буріння.

Основний напрям вдосконалення буріння на нафту і газ в СРСР - створення конструкцій турбобуров, що забезпечують збільшення проходки свердловини на рейс долота (повний час роботи долота в свердловині до його підйому на поверхню). У 1970 створені безредукторние турбобури, що дозволяють здійснити оптимізацію режимів буріння шарошечними долотами в діапазоні найбільш ефективних оборотів (від 150 до 400 вмин) і використати долота з перепадом тиску в насадках до 10Мн/м2(100атм) замість 1-1,5Мн/м2(10-15атм). Створюються турбобури з високою частотою обертання (800-100об/мін) для буріння алмазними долотами, що забезпечують при глибокому бурінні багаторазове збільшення проходки і механічної швидкості буріння за рейс. Розробляються нові конструкції низу бурильної колони, що дозволяють бурити в складних геологічних умовах з мінімальним викривленням стовбура свердловини. Ведуться роботи по хімічній обробці промивальних розчинів для полегшення і підвищення безпеки процесу буріння. Конструюються турбіни з похилою лінією тиску, які дозволяють отримати інформацію про режим роботи турбобура на вибої свердловини і автоматизувати процес буріння.

VI. ПОШУКИ І РОЗВІДКА ТВЕРДИХ КОРИСНИХ КОПАЛИН

Розвиток розвідувального буріння пов'язаний з винаходом швейцарського годинникарем Г. Лешо алмазного бура (1862), який складався з стального порожнистого циліндра, армованого алмазами і укріпленого на порожнистій металевій штанзі (по ній у вибій подавалася промивальна вода). Перша прецездатний бурова установка з алмазним інструментом створена французьким інженером Перретом і привернула увагу на Всесвітній виставці в Парижі (1867), що послужило початком поширення алмазного буріння в Європі і Америці. У 1850 в Росії був закладений ряд розвідувальних свердловин на кам'яне вугілля.

У 1871 і 1872 біля Бахмута і Славянська пробурені перші розвідувальні свердловини в Росії на кам'яну сіль глибиною 90 і 120м. Вдосконалення розвідувального буріння в Росії в кінці 19 в. пов'язано з ім'ям Войслава, який в 1885 винайшов, а в 1897 отримав патент на бури для ручного буріння свердловин великого діаметра. Бури Войслава мав розширювач, що дозволяє збільшувати діаметр свердловин, глибина яких досягла 22м. У 1898 Войслав спільно з Л. Кулешом отримав патент на оригінальний станок для алмазного буріння і в тому ж році розробив новий спосіб вставки алмазів в коронку, що дозволив застосовувати дрібні алмази. У 1899 в Америці інженером Дейвісом запропоноване дробовое буріння. У період 1-й світової війни для буріння починають застосовувати за пропозицією німецького інженера Ламана тверді сплави (так званий воломит). Пізніше ці сплави застосовувалися при бурінні розвідувальних свердловин в районі Курської магнітної аномалії (1923).

Корінні зміни в техніці буріння сталися в Росії після Великої Жовтневої революції. З 1923 в СРСР впроваджується буріння із застосуванням твердих сплавів, а також дробовое буріння (1924-25); виготовлення вітчизняних твердих сплавів почалося в 1929. У 1927 В. М Крейтером і Б. І. Воздвіженським при колонковом бурінні був успішно застосований дріб. У 1925-26 на Сормовськом заводі налагоджене виробництво ударно-канатних станків типу "Кийстон" для розвідки на золото (пізніше за тип "Емпайр"). Трохи років через Н. І. Кулічихиним розроблені перші вітчизняні станки (УА-75-150) ударно-канатного буріння. У 1928-1929 розвернулося виробництво бурових станків колонкового обертального буріння на Іжорськом заводі (Ленінград), ім. Злодійського (Свердловськ) і інш. У той час для колонкового буріння на глибині до 500мв основному застосовувалися станки КА-300 і КА-500. У післявоєнні роки (починаючи з 1947) було проведене корінне переобладнання технічних засобів геологорозвідувальної служби: вдосконалені бурильні, обсадние і колонковие труби; створені нові станки з ричажно-диференціальною подачею (ЗИВ-75, ЗИВ-150); розроблені нові конструкції многоскоростних станків з гідравлічною подачею (ЗИФ-300, ЗИФ-650, ЗИФ-1200, ВИТР-2000 і інш.), що забезпечують буріння свердловин на глибині 300-2000м; створений ряд самохідних бурових установок; розроблені кошти автоматизації і механізації трудомістких процесів і нові конструкції породо-руйнуючого інструмента.

У 1935 радянський інженер В. Н. Комаров запропонував машину ударно-обертального буріння, теоретичні основи якого були розроблені згодом Е. Ф. Епштейном. У 1939 розробляється буріння погружними пневмоударниками, а з 1940 впроваджується обертальне буріння з транспортуванням породи з свердловини шнеками, яке набуло поширення в породах невисокої міцності при геофизических роботах, інженерно-геологічних дослідженнях, при бурінні на воду і інш. У СРСР розроблена технологія безнасосного буріння, що забезпечує повний вихід керна в нестійких породах, і корінним образом вдосконалена технологія дробового буріння (С. А. Волков). Після відкриття родовищ алмазів в Якутії ширше застосовують алмазний породоразрушающий інструмент, а з 1962 в бурінні набули поширення синтетичні алмази. У вдосконаленні технології алмазного буріння зіграли велику роль радянські вчені Ф. А. Шамшев, І. А. Уткин, Б. І. Воздвіженський, С. А. Волков і інш. Середня місячна швидкість буріння розвідувальних свердловин в Донбассе становила 265м (1956), в Кріворожськом бассейне360м (1956), а на Курської магнітній аномалії 600м (1965). При розвідці крутопадающих рудоносних тіл, коли для перетину їх на різних горизонтах доводиться пройти декілька свердловин, з метою скорочення їх довжини застосовують направлене многозабойное буріння, яке здійснюється за допомогою відхиляючих пристроїв, що встановлюються в свердловині на різних глибинах.

Розвідувальне бурениеосуществляется в основному за рахунок обертального способу, на який доводиться (1970) біля 80% метражу пробурених свердловин (50% буріння твердосплавним інструментом, 20% - алмазним інструментом, 10% - дробом); в обмежених об'ємах застосовуються ударно-обертальне, шнековое, вібраційний буріння і інш.

Роботи в області розвідувального буріння направлені на: забезпечення збереження керна, витягуваний з великої глибини; розробку апаратури і надійних методів випрбовування гірських порід. Вдосконалення техніки і технології розвідувального буріння на тверді корисні копалини направлене на: заміну дробового буріння алмазним; впровадження гидроударного буріння, бескернового буріння з використанням бічних свердлячих грунтоносов; подальше поліпшення технічних засобів і технології буріння, розробку нових способів руйнування гірських порід при бурінні; автоматизацію всіх виробничих процесів.

VII. БУРІННЯ ВИБУХОВИХ ШПУРОВ І СВЕРДЛОВИН

Машинне буріння шпуров і свердловин замість ручного, яке застосовувалося до початку 19 в. для отбойки міцних порід вибухом, почало впроваджуватися в кінці 17 в., коли були винайдені перші бурові машини для свердлування горизонтальних шпуров. У 1683 механік Г. Гутман запропонував машинне буріння. У 1803 австрійський інженер Гайншинг, а в 1813 англійський механік Травич удосконалили бурові машини, що випускаються. У 1849 Кауч (США) отримав один з перших патентів на парову бурову машину. У 1852 Колладон (Швейцарія) запропонував бурову машину, працюючу на стислому повітрі. При проходці Монт-Санисского тунеля в 1861 Соммейе уперше застосував поршневие перфоратори для буріння шпуров, що дозволило різко скоротити терміни будівництва тунеля. У кінці 19 в. з'являються молотковие перфоратори, ті, що швидко витіснили менш продуктивні поршневие. Надалі були створені високочастотні і обертальні-ударні (50-е рр. 20 в.) бурильні машини, настановні (пневмоподдержки, маніпулятори) і подаючі (автоподатчики) пристосування, бурові каретки, що максимально механізували труд бурильника. Буріння ведеться з видаленням продуктів руйнування промивкою. Створюються легкі і могутні електро-, пневмогидросверла і високоякісний буровий інструмент, що забезпечують обертальне буріння шпуров в середній міцності породах. У 1965 в Кузбассе і в 1968 в Киргизії застосовані бурильні агрегати з електрогидроприводом для обертального і обертального-ударного буріння шпуров.

З кінця 19 - початки 20 вв. фахівці намагалися створити електроперфоратор, В 1879 німецький винахідник В. Сименс зробив невдалу спробу застосувати електричний струм для приведення в дію бурильної машини, призначений для буріння шпуров при вибухових роботах. У 1885 американський винахідник Дж. Вестингауз повторив цю спробу.

Уперше свердловини, пробурені важкими бурильними молотками, були застосовані замість шпуров для отбойки руди на початку 30-х рр. на підземних рудниках комбінату Апатит і в Кривому Розі. З цього періоду починається створення машин для підземного буріння свердловин. У середині 30-х рр. впроваджується метод штангового буріння вибухових свердловин, застосування якого сприяло технічній революції в розробці рудних родовищ великої потужності. У 1935 А. А. Міняйло сконструював станок для обертального буріння різцями діаметром до 150ммв м'яких породах. У кінці 30-х рр. на шахтах Кривого Рогу впроваджене многоперфораторное буріння глибоких свердловин. У 1938 А. К. Сидоренко запропоновано буріння погружними перфораторами, вхідними в свердловину. У 1949-50 на підземних рудниках в СРСР перевірені бурові станки з погружними пневмоударниками (обертання пневмоударника здійснювалося з поверхні через ставши бурових штанг). У 1954 Новосибірським інститутом гірництва і Кузнецким металургійним комбінатом створений промисловий зразок бурового станка БА-100 - першої машини, в якій робочим тілом (енергоносієм) служить повітряно-водяна суміш. Після відробляння ця суміш забезпечує простої і надійному пилеподавление при бурінні. Повсюдне впровадження високопродуктивних станків БА-100 на рудниках дозволило широко розповсюдити прогресивну систему розробки родовищ з отбойкой руди глибокими вибуховими свердловинами. Ця машина з'явилася основою для створення в СРСР серії бурових машин (в тому числі бурового полуавтомата НКР-100 в 1959) для пневмоударного буріння свердловин діаметром 85-100мми глибиною до 50м, якими в 50-60-х рр. виконано понад 50% об'ємів буріння при отбойке руд. З 60-х рр. цей спосіб впроваджується в практику буріння розвідувальних і глибоких експлуатаційних свердловин. З 1950 в СРСР на підземних рудниках Алтаю розробляються і впроваджуються станки для буріння свердловин шарошечними долотами, один з яких (БШ-145) випускається серійно. У 60-е рр. 20 в. для підземного буріння свердловин діаметром 60-70ммразрабативаются обертальні-ударні бурові машини, що встановлюються на бурових каретках, а також бурові станки з могутніми бурильними молотками і незалежним обертанням інструмента.

Буріння свердловин для вибухових робіт на кар'єрах почало застосовуватися в Росії на залізорудних підприємствах Уралу в 1908. У США на початку 20 в. для буріння вибухових свердловин на кар'єрах уперше застосовані ударно-канатні станки. У СРСР цей спосіб починає застосовуватися з 30-х рр. і до 60-х рр. є основним в породах вище середньої міцності для свердловин діаметром 150-300мм. У 1932 Свердловським заводом "Металіст" випущені станки ударно-канатного буріння для кар'єрів. З 1939 в СРСР освоюється обертальне буріння свердловин різцями з видаленням бурових дрібного гроші шнеками. У 1943 випущений на Уралі (Богословський кар'єр) перший станок обертального буріння (з шнеком, на гусеничному ходу). З 1956-57 починаються роботи по шарошечному бурінню вибухових свердловин на кар'єрах. У 1958 запропонований комбінований ударно-шарошечний буровий інструмент, використання якого можливе на станках обертального буріння з пневматичним продуванням свердловин. У 1959 початий випуск станків (СБО-1, СБО-2) вогневого (термічного) буріння для міцних кварцсодержащих порід. Руйнування породи при цьому відбувається за рахунок швидкого розігрівання поверхні вибою газовими струменями, що вилітають з пальника з температурою 20000С і швидкістю біля 2000м/сікти. У 60-е рр. розроблений типовий ряд шарошечних станків (2СБШ-200, СБШ-250, СБШ-320) для буріння вибухових свердловин діаметром 200-300мми глибиною до 30м. Продуктивність станків 20-70мв зміну. Перспективні роботи по створенню комбінованих термомеханических способів руйнування.

Буріння вибухових свердловин на кар'єрах в СРСР здійснюється в основному (1970) шарошечним способом (біля 70% метражу свердловин), поширене шнековое буріння (біля 20%), 10% метражі свердловин доводиться на інші способи буріння (пневмоударное, термічне, ударно-канатне і інш.). Значно зросли швидкості буріння: змінна продуктивність шарошечного станка при проходці свердловини діаметром 250ммв міцних породах (вапняк, доломіт і т. п.) становить 40-60м. При підземній розробці вугільних родовищ найбільше поширення має буріння бурильними молотками і електросверлами, рудних родовищ - бурильними молотками, погружними пневмоударниками, шарошечними станками.

Розвиток гірської промисловості вимагає збільшення продуктивності буріння в 2-4 разу. Для цього необхідне вдосконалення механічних способів буріння і вишукування нових. Вдосконалення бурильних машин здійснюється за рахунок збільшення параметрів навантаження на інструмент, механізації і автоматизації допоміжних операцій. Перспективне створення вибробуров. Розроблене вибухове буріння, яке полягає в безперервній обробці вибою свердловини невеликими зарядами вибухової речовини, що вводяться в потік промивального агента (повітря або рідини) у вигляді ампул (ампульное, або патронне взривобурение) або безперервного струменя (струйное вибухове буріння). Заряди-ампули мають обтічну форму і безпечні в звертанні, оскільки змішення невибухових рідких компонентів суміші і утворення вибухових речовин (ВВ) відбувається безпосередньо у вибою. Заряди твердих ВВ вимагають для вибуху великих швидкостей удару (не менше за 80м/січену). При струйном взривобуренії вибухова суміш з пального і окислювача у вигляді плоского рідкого заряду утвориться безпосередньо на вибої і ініціюється евтектической сумішшю калію і натрію, що вприскується з певною частотою. Взривобурение свердловин дозволяє в 2-5 раз збільшити продуктивність буріння, особливо в міцних породах.

Проводяться роботи по конструюванню апаратів для створення імпульсного струменя, періодично вистреливаемой з сопла по вибою свердловини для так званого гидроимпульсного буріння, а також електроимпульсних станків, в яких руйнування породи проводиться могутнім електричним розрядом.

Великий інтерес представляє механізоване буріння вертикальних гірських виробітків великих поперечних перетинів (діаметром понад 3,5 м) - шахтних стовбурів).

VIII. СВОЛОПРОХОДЧЕСКИЙ АГРЕГАТ

Стволопроходческийагрегат - комбайн для споруди вертикальних шахтних стовбурів. Застосовується в породах не вище середньої міцності (коефіцієнт міцності до 8, по шкалі М. М. Протодьяконова). Суміщає процеси механічного руйнування порід, вантаження гірської маси в підіймальні судини, зведення постійного кріплення стовбура, водовідливу, нарощування ставов труб і т. д. Являє собою триповерховий металевий каркас з розміщеним на йому обладнанням. За допомогою стволопроходческого агрегату типу ПД в СРСР в Карагандінськом вугільному басейні пройдене 4 шахтних стовбура загальною глибиною понад 2150ми один стовбур в Донбассе на глибині понад 520м. При цьому темпи проходки, досягнуті на агрегатах, склали в Караганде 133ми в Донбассе 175мготового стовбура в місяць і були встановлені світові рекорди по продуктивності труда прохідників відповідно 13,23 і 12,7 м3готового стовбури на людину в зміну. Агрегат обслуговують 3 людини в зміну.

Созданиестволопроходческого агрегату - якісно новий етап в розвитку техніки споруди шахтних стовбурів, т. до. дозволяє в 5-6 раз підвищити продуктивність труда робітників, усунути важкий фізичний труд, забезпечити високу міру безпеки ведіння гірських робіт і поліпшити санітарно-гігієнічні умови. Перший стволопроходческий агрегат створений в СРСР в 1952

Успіхи в створенні ефективних коштів і способів буріння базуються на вивченні фізико-механічних властивостей порід, що зруйновуються, механізму руйнування породи при різних способах і режимах буріння. У СРСР проводяться фундаментальні роботи в області вивчення і визначення базових фізичних властивостей гірських порід для оцінки ефективності основних процесів руйнування порід при бурінні.

ВИСНОВОК

Більше за 152 мільйонів рублів капітальних вкладень виділив в четвертому кварталі нинішнього року "ВАТ ЛУКОЙЛ" на організацію бурових робіт в нафтовій компанії КОМИТЕК.

Це дозволило вже в грудні почати буріння експлуатаційної свердловини на Харягинськом родовищі (розташовано в Ненецькому автономному округу) і пошукової свердловини на Південно-Кедровської площі (Войвожский нефтегазоносний район Республіки Комі).

У основу організації бурових робіт встановлена прийнята в ЛУКОЙЛе схема концентрації організаційних, технічних і технологічних функцій на всіх етапах будівництва свердловин в одній виробничій структурі. Ці функції передаються дочірньому підприємству "ЛУКОЙЛ - Буріння". А в Усинське на базі компанії "Комібур" формується філія дочірньої структури, яка отримала найменування "ЛУКОЙЛ - Буріння - Комі". У його функції буде входити виконання всього комплексу робіт - вишкостроение, буріння, освоєння, облаштування розвідувальних і експлуатаційних свердловин на всій території діяльності "ВАТ НК КОМИТЕК" і ЗАТ "Нобель Ойл". Передбачається завершити підготовку техніко-економічного обгрунтування Угоди про розділ продукції на пермокарбоновой покладі Усинського родовища. Тут вже наступного року планується пробурити 12 тис. метрів гірських порід, побудувати вісім свердловин. У 2001 році об'єми буріння на покладі збільшаться в три рази, а кількість зданих експлуатаційних свердловин дійде до 25. У 2002 році компанія збирається пробурити тут 42 тис. метрів і здати в експлуатацію 28 нових свердловин.

Для розширення ресурсної бази безпосередньо на території Республіки Комі вже в двохтисячному році будуть розгорнені обширні геологорозвідувальні роботи. Силами знову створених шести бурових бригад намічено почати глибоке розвідувальне буріння на Південно-Кедровської, Нижне-Ордимской, Південно-Сойвінської (південь республіки), Східно-Мастер'ельської, Західно-Синатисської, Північно-Синатисської, Центрально-Возейской (Усинский нефтегазоносний район) перспективних структурах. Тут керівництво компанії чекає отримати приріст запасів в об'ємі дев'яти мільйонів тонн нафти. Планом на 2003 рік передбачено пробурити 90,2 тисячі погонних метрів гірських порід в експлуатаційному і розвідувальному бурінні. На ці цілі виділяється 231 мільйон рублів. На території Республіки Комі будемо задіяні сім бурових бригад, на території Ненецького автономного округу - три бригади.

На сьогоднішній день дуже вигідна пропозиція власна свердловина це оптимальне розв'язання проблеми водопостачання. Власникам власних будинків і садоводам - аматорам потрібно багато води. Це зовсім не обов'язково повинна бути вода з водопроводу. Ідеальним рішенням є власна свердловина, в яку встановлюється захищений від замерзання скважинний насос, який працює дуже тихо і надійно.

Список використаної літератури:

1. Иоаннесян Р. А., Основи теорії і техніка турбінного буріння, М-Л., 1953;

2. Лисичкин С. М., Нариси по історії розвитку вітчизняної нафтової промисловості, М.-Л., 1954; Розвідувальне колонковое буріння, М., 1957;

3. Федюкин В. А., Проходка шахтних стовбурів і свердловин бурінням, М., 1959; Вогневе буріння вибухових свердловин, М., 1962;

4. Вовків С. А., Сулакшин С. С., Андрія М. М., Бурову справу, М., 1965;

5. Куличихин Н. И., Воздвіженський Б. И., Розвідувальне буріння, М., 1966; Техніка буріння при розробці родовищ корисних копалин, М., 1966;

6. Вадецкий Ю. В., Буріння нафтових і газових свердловин, М., 1967;

7. Ханмурзин И. И., Буріння на верхню мантію, М., 1967; Техніка гірництва і металургії, М., 1968;

8. Скрипник С. Г., Данелянц С. М., Механізація в автоматизація трудомістких процесів в бурінні, М., 1968;

9. Арш Е. И., Віторт Г. К., Черкаський Ф. Б., Нові методи дроблення міцних гірських порід. ДО., 1966.