Бурение и оборудование скважин при подземном выщелачивании полезных ископаемых

При работе в малоагрессивной водной среде может быть получен экономический эффект за счет отсутствия коррозии, большего срока эксплуатации и меньших сопротивлений движению жидкости.

Глубины спуска полиэтиленовых труб типа ПВП, серии Т и СТ при сооружении скважин подземного выщелачивания достигли в настоящее время 300 – 350 м. При этом нарушения целостности обсадных и эксплуатационных колонн

обычно не превышают величин, имеющих место в скважинах меньшей глубины.

Полипропиленовые трубы. При сооружении технологических скважин ПВ могут также применяться полипропиленовые трубы.

Полипропилен (ПП) является продуктом полимеризации пропилена и изготовляется из отходов нефтеперерабатывающей промышленности.

Для изготовления труб применяют гранулированный, стабилизированный полипропилен марок 02П и ОЗП. Изготавливают трубы методом экструзии гранулированного полипропилена.

Недостатком полипропилена является повышенная хрупкость, при низких температурах.

Полипропиленовые трубы пока не нашли широкого применения для крепления технологических скважин ПВ.

Винипластовые трубы. Винипласт или твердый непластифицированный поливинилхлорид (ПВХ).

К достоинствам винипластовых труб можно отнести их сравнительно высокую механическую прочность, высокую химическую стойкость к воздействию кислот, щелочей и растворов солей различной концентрации, хорошие диэлектрические свойства, хорошую обрабатываемость материала.

Согласно сортаменту, винипластовые трубы изготавливаются четырех типов: Л, СЛ, С, Т.

К основным недостаткам винипласта следует отнести то, что он сильно подвержен старению под воздействием кислорода воздуха и ультрафиолетовых лучей, а также наличие повышенной хрупкости при отрицательных температурах.

Винипластовые трубы могут быть из полиэтилена высокой плотности (ПВП), полиэтилена низкой плотности (ПНП), полипропилена (ПП) и неспластифицированного поливинилхлорида (ПВХ).

Металлопластовые трубы. Одним из направлений повышения прочности обсадных полиэтиленовых труб и увеличения глубины их спуска в скважину является армирование полиэтиленовых труб металлическими спиралями или сетками.

В настоящее время для крепления технологических скважин ПВ по техническим условиям ТУ 95.661–79 разработаны обсадные металлопластовые трубы (МПТ) на основе полиэтиленовой оболочки и металлической сетки из проволоки диаметром 1,5–2,0 мм. Соединение обсадных труб осуществляется при помощи резьбовых металлопластовых муфт.

Важным преимуществом металлопластовых труб является их высокие прочностные показатели и коррозионная стойкость. Глубины спуска труб в настоящее время превышают 600 м.

Основным недостатком металлопластовых труб является различие коэффициентов температурного расширения материала арматуры и полиэтиленовой оболочки, что приводит к растрескиванию тела трубы и последующему разрушению труб в местах повреждения.

С целью предупреждения повреждения труб от температурных деформаций оболочки и арматуры в настоящее время проводятся исследования по изготовлению труб с наполненным полиэтиленом. В качестве наполнителя применяется стеклопластиковая масса.

В индексации указывают материал труб, наружный диаметр и толщину стенки в миллиметрах. Например, МПТ 132X12,5 ТУ 95.661–79.

Стеклопластиковые трубы. Материалом для изготовления труб служит стекловолокно и связующие вещества в виде смол. При этом тип применяемых смол является определяющим фактором коррозионной стойкости труб. Стеклопластиковые трубы применяются для оборудования технологических скважин глубиной более 300 м для транспортирования рабочих и продуктивных растворов в напорном режиме. Они обладают высокой прочностью и коррозийной стойкостью при работе в агрессивных средах, а также низким коэффициентом гидравлических сопротивлений.

Стеклопластиковые трубы для напорных трубопроводов разработаны Всесоюзным научно-исследовательским институтом по строительству магистральных трубопроводов (ВНИИСТ) на эксплуатационное давление 2,5 – 3 МПа при диаметрах труб 100, 150 и 200 мм.

Для оборудования технологических скважин на предприятиях ПВ металлов разработаны и изготовляются стеклопластиковые трубы с резьбовыми муфтами соединениями согласно ТУ 013.98–79. Трубы состоят из двух или трех заготовок, соединенных с помощью клея.

В настоящее время стеклопластиковые трубы используются при оборудовании технологических скважин ПВ глубиной более 500 м. Этими трубами оборудовано несколько скважин глубиной 520 м в тяжелых горно-геологических условиях и находятся в хорошем состоянии. Трубы имеют хорошую адгезию к цементу, что позволяет осуществить качественную гидроизоляцию затрубного пространства.

В связи с недостаточным выпуском стеклопластиковых труб и их относительно высокой стоимостью они чаще всего применяются совместно с полиэтиленовыми трубами и обычно располагаются в нижней части обсадной колонны.

В индексации указывается материал труб, внутренний диаметр и толщина стенки, например ТСО 110X6 ТУ 13.098–79.

Бипластмассовые трубы. К ним относятся трубы, в которых внутренний слой обеспечивает требуемую герметичность и химическую стойкость обсадной или эксплуатационной колонны, а связанный с ним наружный слой служит для обеспечения необходимой прочности и жесткости. Роль внутреннего футеровочного слоя обычно выполняет полиэтилен, а наружного слоя – стеклопластик. Для повышения адгезии футеровочного слоя к стеклопластику полиэтиленовую пленку облучают электронами высокой энергии.

Бипластмассовые трубы не нашли применения при сооружении геотехнологических скважин из-за повреждения полиэтиленовой оболочки в результате отслаивания ее от стеклопластика и потери герметичности в соединениях труб (применялись резьбовые соединения с помощью металлических муфт и ниппелей). Испытания показали, что бипластмассовые трубы могут найти применение в качестве напорных магистральных трубопроводов для подачи в скважины рабочих растворов.

Фанерные трубы. Для крепления технологических скважин ПВ применения не получили. Испытания показали ненадежность соединений труб при помощи клеевых муфт и быстрый выход скважин из строя. Поэтому фанерные трубы применяются в основном в качестве технологических самотечных трубопроводов для отвода из откачных скважин продуктивных растворов.

В процессе ПВ нашли применение фанерные трубы двух марок Ф1 и Ф2. Для изготовления труб и муфт применяются березовая двухслойная фанера, фенольно-формальдегидная смола и фенольно-формальдегидные клеи холодного отверждения.

Фанерные трубы достаточно стойки к слабокислым и щелочным средам в пределах рН от 4 до 10 при температуре до 60 °С.

Для транспортирования более агрессивных сред фанерные трубы покрываются стойкими лаками, наиболее распространенным из которых является лак этиноль. Лучшим методом нанесения лака на трубы является метод двукратного погружения.

5.2 Монтаж и спуск эксплуатационных и обсадных колонн

Трубы для обсадных и эксплуатационных колонн перед спуском их в скважину подвергаются тщательной контрольной проверке. Контроль внешнего вида и качества поверхности труб обычно производится визуально путем составления контролируемой трубы с эталоном, утвержденным техническими условиями на изготовление данного вида труб. На наружной и внутренней поверхностях не должно быть раковин, расслоений, трещин и др.

 Скачать реферат