Бурение и оборудование скважин при подземном выщелачивании полезных ископаемых

Производятся замеры диаметра труб и толщины стенки. Особую значимость эти измерения имеют при применении труб из неметаллических материалов.

Самым простым способом определения диаметра труб является проведение замеров с помощью рулетки.

Толщину стенки трубы измеряют микрометром с обоих концов трубы на расстоянии не менее 10 мм от торца в четырех расположенных по окружности точках. Кажды

й замер производится с точностью до 0,01 мм.

Толщину стенки по длине труб определяют с помощью жесткого шаблона длиной 150 – 250 мм. Наружный диаметр шаблона меньше внутреннего диаметра трубы на 3 мм для труб с толщиной стенки 14 18 мм и 2 мм – для труб с толщиной стенки 8 – 11 мм. При отклонении диаметра и толщины стенки трубы от допустимой величины производится выбраковка дефектных участков. В этом случае труба на участке с выявленным дефектом разрезается, бракованная часть отбрасывается, а пригодные концы труб могут использоваться для подбора проектной длины фильтров или эксплуатационной колонны.

В случае неметаллических колонн испытание каждой трубы гидравлическим давлением для определения величины внутреннего и внешнего сминающих давлений обычно не производится. Герметичность эксплуатационных колонн определяется в собранном виде.

Все данные измерений и сведения по качеству поверхности труб заносятся в буровой или специальные журналы.

В случае необходимости перед спуском колонны осуществляют проработку ствола скважины с помощью специальных или шарошечных долот. Монтаж колонны и спуск ее в скважину производят только после разметки элементов колонны в соответствии с фактическим геологическим разрезом.

Спуск металлических обсадных и эксплуатационных колонн обычно не представляет больших трудностей и осуществляется по общепринятой технологии. Для повышения герметичности и предохранения колонн от смятия при оборудовании глубоких технологических скважин предусматривается постановка в нижней части одного или двух обратных клапанов, которые в дальнейшем должны быть разбурены. Герметичность резьбовых соединений при спуске обсадных и эксплуатационных колонн в скважинах ПРС и ПВС повышают с помощью специальных смазок, типа Р-1, Р-2 и УС-1 [2].

Для лучшего центрирования обсадных колонн и более качественной цементации затрубного пространства рекомендуется на обсадных трубах через 10 – 20 м по длине колонны устанавливать направляющие фонари.

В практике сооружения технологических скважин находят применение два вида соединений металлических обсадных колонн – резьбовое, муфтовое и с помощью электросварки. Трубы из нержавеющей стали соединяются в колонну только с помощью сварки. Применение электродуговой сварки по сравнению с резьбовыми соединениями позволяет уменьшить металлоемкость скважин, упростить их конструкцию, повысить герметичность колонны.

Сварка ОТ над устьем скважины может производиться как автоматическими, так и полуавтоматическими сварочными установками. Наиболее широко используются сварочные установки УГОТ-1, в состав которых входят сварочные автоматы А-950 или А-1208, позволяющие осуществлять сварку труб дуговым способом в защитной среде углекислого газа. Полуавтоматическая сварка труб производится двумя полуавтоматами А-537 при одновременном участии двух сварщиков.

Для сварки труб из нержавеющей стали используются электроды марки ЦЛ-11. Перед сваркой на трубах протачиваются фаски под углом 45°.

При оборудовании неглубоких технологических скважин металлическими колоннами с целью уменьшения диаметра скважины и обсадных колонн допускается уменьшение диаметра соединительных муфт путем обточки.

При спуске в скважину полиэтиленовых обсадных и эксплуатационных колонн применяют два вида соединений – термоконтактную сварку встык и резьбовое.

Способ сварки полиэтилена основан на том, что при сближении деталей (труб), предварительно нагретых до определенной температуры, между ними образуется соединение, которое после охлаждения обладает достаточной прочностью. Необходимым условием качественной сварки полиэтиленовых труб является зажатие и центрирование свариваемых труб, нагрев кромок до требуемой температуры и на заданную глубину, а также сжатие их после нагрева с необходимым усилием. Увеличение глубины прогрева более 2 – 4 мм приводит к некоторому снижению прочности сварного шва. С увеличением давления в месте контакта нагретых поверхностей полиэтиленовых труб прочность шва возрастает.

Изменение глубины прогрева свариваемых труб приводит не только к изменению прочности сварного шва, но и к изменению размеров утолщения в виде валика, образующегося вдоль всего шва после осадки. С увеличением глубины прогрева ширина и высота валика увеличиваются. Минимальное давление в месте контакта свариваемых поверхностей должно быть 0,15 МПа. Это обеспечит прочность сварного шва при растяжении не ниже 90 % прочности основного-материала.

На прочность сварного соединения большое влияние оказывает чистота свариваемых поверхностей труб. Наличие загрязнений в материале труб непосредственно у свариваемых кромок значительно снижает прочность сварного шва. Поэтому при производстве сварочных работ рекомендуется торцы труб очищать и обезжиривать ацетоном, так как наличие масел, нефтепродуктов и других жирных веществ может привести к образованию трещин в свариваемом шве.

Термоконтактная сварка встык осуществляется с применением нагревательных плит с встроенными в них электрическими спиралями. Температура прогрева определяется в основном при помощи термометров. Степень нагрева плиты при монтаже колонн можно устанавливать при помощи индикаторов – двухцветных карандашей, синего и желтого цвета. Нагрев является достаточным, если соответствующий карандаш плавится при соприкосновении с плитой и не оставляет следа при движении по плите.

При термоконтактной сварке встык величина сварного валика достигает 5–6 мм, что снижает сечение труб в месте сварки. Для уменьшения величины сварного валика перед сваркой подготавливают кромки свариваемых труб. Для этого в трубах ПВП «СТ» с внутренней стороны торцов срезают фаски на глубину до 5 мм или протачивают трубы под установку металлической втулки. В некоторых случаях металлическая втулка является и ограничителем подачи (сжатия) труб после их прогрева.

В настоящее время при использовании существующих установок для сварки полиэтиленовых труб большинство операций, связанных со сваркой труб, выполняются с применением неквалифицированного ручного труда. Из недостатков такого способа соединения следует отметить трудности поддержания необходимой чистоты свариваемых поверхностей труб, а также субъективную оценку параметров сварки – температуры нагревателя и удельного давления при оплавлении и соединении труб. В то же время соблюдать параметры сварки, близкие к оптимальным, может только опытный сварщик, в связи с чем кроме членов буровой бригады при креплении и оборудовании технологических скважин требуется присутствие высококвалифицированного сварщика.

С целью повышения эффективности соединения полиэтиленовых труб на предприятиях ПВ металлов разработаны и применяются специальные установки для сварки вертикальных и горизонтальных трубопроводов, позволяющие механизировать и автоматизировать процесс сварки полиэтиленовых колонн. Схема этой установки показана на рис. 7.

 Скачать реферат