V - 5 Tehnologija bušenja II Slide 1 of 33

INŽENJERSTVO NAFTE I GASAINŽENJERSTVO NAFTE I GASA

Tehnologija bušenja IITehnologija bušenja II

5. Vežba

V - 5 Tehnologija bušenja II Slide 2 of 33

Teškoće u procesu bušenja

V - 5 Tehnologija bušenja II Slide 3 of 33

Gubitak cirkulacije

Tokom izrade kanala bušotine, isplaka se gubi u sedimentima protkanim porama, naprslinama, pukotinama i kavernama, ako su one tri puta veće od dimenzija čvrstih čestica koje se nalaze u isplaci. Takođe, jedan od uslova za nastanak gubitaka isplake je da u tim stenama vlada porni pritisak znatno manji od pritiska stuba isplake.

Slika 1. Uobičajene formacije u kojima se javljaju gubici isplake:1) Krupnozrne, nekonsolidovane i propusne formacije;2) Šupljikave i kavernozne formacije; 3) Tektonski poremećene raspucale i frakturirane formacije.

V - 5 Tehnologija bušenja II Slide 4 of 33

S obzirom na prirodu nastanka pora, prslina, pukotina i kaverni uzroci gubitaka isplake u njima mogu se svrstati u sledeće:

- Prirodne gubitke kao osnovne faktore;- Tehnološke gubitke, koji se javljaju tokom procesa izrade kanala bušotine kao posledica primenjene tehnologije.

Prsline i pukotine u pojedinim formacijama formiraju se uglavnom delovanjem prirodnih sila, ali mogu nastati i tokom izrade kanala bušotine delovanjem hidrauličkih udara isplake.

U nabušenim formacijama, naprsline i pukotine izazvane hidrauličkim udarom mogu se iz istog razloga povećavati i proširivati. Pri naglom spuštanju bušaćih alatki, ili zaštitnih cevi može se izazvati hidraulički udar kojim se povećava pritisak na naslage stena za veličinu koja odgovara povećanju gustine isplake od 0,25 kg/dm3, a ako postoji i naglo smanjenja zazora u prstenastom prostoru (suženja kanala bušotine), pritisak se na formacije povećava kao da se povećala gustina isplake za 0,275 kg/dm3.

V - 5 Tehnologija bušenja II Slide 5 of 33

Primer - Gubitak cirkulacije

Tokom bušenja došlo je do potpunog gubitka cirkulacije. Bušenje je zaustavljeno i ustanovljeno da nivo isplake u međuprostoru brzo opada. Bušotina je dopunjena sa vodom dok nivo nije stabilizovan. Odrediti slojni pritisak i novu gustinu isplake potrebnu da kontroliše slojni pritisak.

Ø Dubina bušotine = 4877 mØ Dubina ugradnje zaštitnih cevi = 3810 mØ Prečnik zaštitnih cevi, I.D. = 215,9 mmØ Bušaće šipke, Ø = 114,3 mmØ Gustina isplake = 2,04 kg/dm3

Ø Zapremina međuprostora = 26,081 l/mØ Zapremina utisnute vode = 3200 l

V - 5 Tehnologija bušenja II Slide 6 of 33

Rešenje

Odrediti: Hidrostatički pritisak i potrebnu gustinu isplake.

vode m ,)m/l(,

l 7122081263200

=

Gradijent vode = 0,0981 · 1,00 = 0,0981 bar/mGradijent isplake = 0,0981 · 2,04 = 0,2 bar/m

V - 5 Tehnologija bušenja II Slide 7 of 33

Rešenje

Pritisak na dnu bušotine:

122,7 m vode x 0,0981 bar/m = 12,04 bar

4754,3 m isplake x 0,2 bar/m = 951,45 bar

Ukupni pritisak na 4877 m = 963,49 bar

/lkg,981)(4877)(0,0

963,49isplake Gustina 012==

V - 5 Tehnologija bušenja II Slide 8 of 33

Pre dopune vodom Posle dopune vodom

Voda - 3200 l

122,7 m

3810 m

Isplaka – 2,04 kg/l

BHP = ? BHP = 963,49 bar4877 m

ρi = 2,01 kg/l

V - 5 Tehnologija bušenja II Slide 9 of 33

Metode instrumentacije alata u bušotini

Instrumentacija u kanalu bušotine se preduzima ako je tokom izrade bušotine došlo do prihvata, tj. zaglave bušaćeg alata, loma alata, ili ako je strani predmet upao u bušotinu. Pri tome je potrebno svestrano razmotriti nastalu situaciju i doneti najcelishodniju odluku ne gubeći vreme, jer je vreme jedan od faktora koji najnegativnije utiče na uspešnost instrumentacije.

Početnu metodu instrumentacije treba tako izabrati da se u slučaju neuspeha instrumentacija može nastaviti primenom drugih metoda.

U praksi se uglavnom primenjuju dve osnovne metode instrumentacije:

- Metoda instrumentacije bez oštećenja bušaćih alatki;- Mehaničke metode instrumentacije.

V - 5 Tehnologija bušenja II Slide 10 of 33

1. Metode instrumentacije bez oštećenja bušaćih alatki:

Metoda instrumentacije bez oštećenja bušaćih alatki se primenjuje kod zaglave alata tokom bušenja, jezgrovanja, testiranja ili zaglave kolone zaštitnih cevi tokom spuštanja u bušotinu. Ova metoda podrazumeva da nije došlo do razdvajanja u koloni bušaćeg alata, tj. da postoji kompletan spoj niza bušaćih alatki i da se može uspostaviti cirkulacija isplakom kroz kanal bušotine. U takvim slučajevima, u cilju oslobađanja alata, u bušotinu se upumpavaju sledeće vrste kupki:

•Naftna kupka•Vodena kupka•Kiselinska kupka

V - 5 Tehnologija bušenja II Slide 11 of 33

Oslobađanje zaglavljenih alatki naftnom kupkom:

Prilepljivanje bušaćeg alata uz zid bušotine uzrokovanog delovanjem diferencijalnog pritiska najčešći je uzrok zaglave bušaćeg alata tokom izrade bušotine. Sila koja izaziva zaglavu alata, tj. koja deluje na šipke i pritiska ih uz zidove bušotine već je navedena i glasi:a veličina sile “FN” koja je potrebna za oslobađanje zaglavljenog alata data je sa jednačinom:Mehaničke karakteristike bušaćih šipki ograničavaju primenu aksijalne sile “FN”, koja bi eventualno mogla osloboditi alatke od delovanja sile “Fp”, odnosno sile prihvata. U takvim slučajevima delovanje sile “∆pis ”, odnosno diferencijalnog pritiska, može se eliminisati uspostavljanjem normalnog pritiska stuba isplake po celoj površini zaglavljenih cevi. Utiskivanjem sirove otplinjene nafte, ili dizel ulja, u zonu zaglavljenih alatki taj se cilj može relativno brzo postići, jer se nafta uvlači u prostor između prilepljenih šipki i zida bušotine (isplačnog kolača) i prenosi normalni pritisak stuba isplake na ceo prsten, tj. ukupnu površinu cevi. Kada je prsten potapanja cevi sa naftom zatvoren, tj. ukupna površina cevi ispunjena naftom, delovanje diferencijalnog pritiska je uklonjeno, a nafta oko cevi istovremeno smanjuje koeficijent lepljivosti glinenog kolača i koeficijent trenja čime se zaglavljeni alat i oslobođa.

V - 5 Tehnologija bušenja II Slide 12 of 33

Praktični postupak oslobađanje zaglavljenog alata postavljanjem naftne kupke u prstenasti prostor između cevi i zida kanala bušotine u zoni prihvata obavlja se utiskivanjem nafte kroz bušaće šipke. Pri tome stub nafte u bušaćim šipkama treba da bude toliko viši od stuba nafte u prstenastom prostoru da, po zakonu o spojenim sudovima, u bušaćim šipkama, tj. na potisnom vodu ostane dodatni pritisak “pi” od 30 do 50 bar (slika 2), pod uslovom da dubina zaglavljenog alata to omogućava. Dužina stuba nafte u bušaćim šipkama određuje se sledećom jednačinom:

gde su:∆h - dužina stuba nafte u bušaćim šipkama (m)h2 - vertikalna dubina vrha nafte u međuprostoru, odnosno dubina

uvrđenog mesta zaglave (m)h1 - dubina vrha stuba nafte u bušaćim šipkama (m)pi - pritisak u bušaćim šipkama, tj. na potisnom vodu, 30-50 bar ρis - gustina isplake u bušotini (kg/dm3)ρn - gustina nafte (kg/dm3)

nis

ip,hhhρρ

∆−

⋅=−=

19371012

V - 5 Tehnologija bušenja II Slide 13 of 33

Postavljena naftna kupka u zoni zaglave alata treba da miruje od 1 do 2 časa, a nakon toga se u bušaće šipke utisne dodatnih 100-300 litara isplake. Na taj način se isto tolika količina sveže nafte potiskuje iz bušaćeg alata (uobičajeno teških šipki) u prstenasti međuprostor. Ta operacija se ponavlja svakih ½-1 čas, sve dok se ne izgubi dodatni pritisak “pi” u bušaćim šipkama. Dalje utiskivanje isplake u bušaće šipke remeti ravnotežu spojenih sudova, tako da se isplaka sa naftom kreće kroz prstenasti međuprostor ka ušću bušotine, i u tom slučaju, da bi se sprečio dotok slojnog fluida u kanal bušotine, neophodno je najhitnije zameniti naftnu kupku isplakom.

Oslobađanje zaglavljenog alata upotrebom naftne kupke u praksi se pokazalo veoma uspešnim, ali je ponekad potrebno utisnuti više naftnih kupki jednu za drugom, da bi se ostvario cilj. Praksa je takođe pokazala da što više vremena protekne od trenutka zaglave alata do utiskivanja naftne kupke, to je potrebno mnogo duže vreme držanja naftne kupke u zoni prihvata alata.

V - 5 Tehnologija bušenja II Slide 14 of 33

Kada postavljanje naftne kupke može izazvati dotok slojnog fluida u kanal bušotine (usled smanjenja pritiska stuba isplake na sloj), potrebno je utisnuti naftnu kupku izrađenu na bazi dizel goriva otežanog baritom, uz dodavanje emulgatora. Cilj dodavanja emulgatora u naftnu kupku je da se spreči taloženje barita za vreme mirovanja kupke u bušotini.

Slika 2. Šema postavljanja naftne kupke u kanal bušotine

V - 5 Tehnologija bušenja II Slide 15 of 33

U toku bušenja vertikalne bušotine došlo je do prihvata, tj. zaglave bušaćeg alata sa dletom na dnu bušotine. Na osnovu stanja kanala bušotine pretpostavlja se da je zaglava nastala u intervalu teških šipki, usled delovanja diferencijalnog pritiska. U cilju oslobađanja zaglavljenog alata postaviti naftnu kupku u bušotinu.Sastav niza bušaćeg alata u trenutku zaglave je:- Vertikalna dubina bušotine: Z = 2000 m- Prečnik kanala bušotine, tj. dleta: Dd = 215,9 mm (8½”)- Bušaće šipke: 127 mm (5”x 19,5 lb/ft X-95 NC-50)

: spoljašnji prečnik: ODbš = 127 mm: unutrašnja zapremina v1 = 9,27 lit/m: dužina bušaćih šipki Lbš = h2 = 1900 m

- Teške šipke : 158,75 mm x 57,15 mm (6¼”x2¼”): spoljašnji prečnik: ODtš = 158,75 mm: unutrašnji prečnik: IDtš = 57,15 mm: dužina teških šipki: Ltš = 100 m

- Gustina isplake u trenutku zaglave: ρis= 1,35 kg/dm3

- Dubina utvrđenog mesta zaglave, tj, potrebna minimalna vertikalna dubina vrha nafte u međuprostoru: h2 = 1900 m

Primer

V - 5 Tehnologija bušenja II Slide 16 of 33

Rešenje

1. Odlučeno je da se u bušotinu postavi naftna kupka, od otplinjene sirove nafte gustine ρn= 0,85 kg/dm3, tako da se prekrije kompletna dužina teških šipki, a da dodatni pritisak u bušaćim šipkama, ostvaren usled prisustva nafte, iznosi pi = 30 bar.

2. Potrebna dužina stuba nafte u bušaćim šipkama iznosi:

3. Zapremina nafte u prstenastom prostoru između teških šipki i zida bušotine je:

Kako tokom utiskivanja naftne kupke uvek postoji mešanje nafte sa isplakom, a i moguća su proširenja kanala bušotine, u praksi se ova izračunata količina povećava za 10-50%, zavisno od uslova u bušotini. Takođe, uobičajeno je da se vrh naftne kupke postavlja na 20-50 m iznad mesta prihvata.

mp

hnis

i 61262,61185,035,1301937,101937,10

≈=−

⋅=

−⋅

=∆ρρ

( ) ( ) .168264,168110010854,775,1589,21510854,7 42242211 litLODDV tštšd ≈=⋅⋅⋅−=⋅⋅⋅−= −−

V - 5 Tehnologija bušenja II Slide 17 of 33

U ovom primeru odlučeno je da se poveća količina utisnute nafte za 50%, što iznosi:

4. Potrebna zapremina utisnute nafte u unutrašnjosti teških šipki iznosi:

5. Zapremina nafte koja ostaje u bušaćim šipkama dobija se jednačinom:

6. Ukupna količina nafte koju treba utisnuti u kanala bušotine je:

7. Za potiskivanje naftne kupke u zonu prihvata, u bušaće šipke treba utisnuti sledeću količinu isplake:

.25235,116825,1111 litVV =⋅=⋅=

.25752,25610010854,715,5710854,7 42422 litLIDV tštš ≈=⋅⋅⋅=⋅⋅⋅= −−

.567324,567327,961213 litvhV ≈=⋅=⋅∆=

.845356732572523321 litVVVVn =++=++=

mhhh 1288612190021 =−=∆−=

.litvodpotisninadodatak.lit,,vhVis

250119407611939279128811

+

≈=⋅=⋅=

Ukupno potrebna količina Vis=12190 lit

V - 5 Tehnologija bušenja II Slide 18 of 33

Oslobađanje prihvaćenog alata vodenom kupkom:

U zavisnosti od uslova u bušotini, u cilju oslobađanja alata može se u zonu prihvata utisnuti i kupka od čiste vode. Međutim, voda u kontaktu sa formacijama škriljavih glina, može i pogoršati stanje u kanalu bušotine. Iz tog razloga mogućnost oslobađanja alatki primenom kupki od čiste vode prilično je ograničena.

Oslobađanje prihvaćenog alata kiselinskim kupkama:

Ako do prihvata alata dođe u krečnjačkim formacijama, alatke se mogu osloboditi postavljanjem kupke od hlorovodonične kiseline (HCl). Pri njenom postavljanju potrebno je neposredno ispred kupke od hlorovodonične kiseline, utisnuti izvesnu količinu (oko 1000 lit.) gazolina ili benzina, a neposredno iza kupke najmanje toliko nafte koliko je utisnuto i hlorovodonične kiseline.Proračun i postupak utiskivanja kupke od hlorovodonične kiseline je indentičan kao i kod postavljanja naftne kupke. S obzirom na rad sa jakom kiselinom, pri postavljanju kupke moraju se primeniti i odgovarajuće mere sigurnosti, tj. zaštita na radu.

V - 5 Tehnologija bušenja II Slide 19 of 33

2. Mehaničke metode instrumentacije:

U slučaju da se naftnom ili drugim kupkama ne postigne željeni rezultat, ili da se nafta (zbog obrušene bušotine) ne može potisnuti u prstenasti prostor iza zaglavljenih alatki, pristupa se mehaničkim metodama instrumentacije. Mehaničke metode instrumentacije podrazumevaju odvrtanje u levo, ili sečenje slobodnog dela niza bušaćih alatki (iznad mesta zaglave), a zaglavljeni alat u kanalu bušotine oslobađa se zatim uz upotrebu alata za instrumentaciju i nadbušivanje.

Odvrtanje alata ulevo sa otpucavanjem:

Svrha odvrtanja alata ulevo sa otpucavanjem (“back-off”) je da se izvadi slobodni deo alatki i da se u bušotinu spusti jedna od alatki za instrumentaciju sa udaračem i sigurnosnom spojnicom što je moguće niže. Nakon što se uspostavi spoj sa preostalim zaglavljenim alatom u bušotini, metodom udaranja se pokušava oslobađanje alatki. Ako to uslovi u bušotini dozvoljavaju, ova metoda se može kombinovati i sa primenom naftne, ili drugih kupki. U cilju odvrtanja ulevo neophodno je odrediti sledeće elemente:•Mesto prihvata alata, tj. dubinu na kojoj je došlo do zaglave•Obrtni momenat, tj. broj okretaja bušaćeg alata na 1000 m dužine•Silu natega pri odvrtanju ulevo•Količinu eksploziva, tj. štapina potrebnih za otpucanje alata

V - 5 Tehnologija bušenja II Slide 20 of 33

Određivanje mesta prihvata alata u bušotini:

Mesto prihvata, tj. zaglave alata u bušotini najtačnije se određuje pomoću odgovarajućih instrumenata koji se spuštaju na kablu karotažne aparature kao što su: Indikator slobodne tačke (“Free Point Indicator Tool”), ili Schlumberger-ov ekstenziometar.Ako se ne raspolaže tim instrumentima, ili ako je potrebno duže čekanje bušaćeg postrojenja na njihovu dopremu, mesto prihvata može se približno odrediti merenjem istezanja alata. Ova metoda zasniva se na Hook-ovom zakonu linearnog istezanja u granicama elastičnosti, pod pretpostavkom da je materijal iz kog su izrađene bušaće šipke homogen. Jedan od uslova primene ove metode je da se istezanja obavljaju silama, koja su veća od vlastite težine niza bušaćih šipki, a manja od njihovog dozvoljenog opterećenja na istezanje. Jednačina za izračunavanje dubine mesta prihvata niza bušaćih alatki glasi:

12

6752FF

lW,L bš

sa −⋅⋅

=∆

gde su:Lsa - dužina slobodnih bušaćih šipki (m)Wbš – težina bušaćih šipki u vazduhu (kg/m)

∆l - diferencijalno istezanje bušaćih šipki (mm)F2-F1 - diferencijalno opterećenje bušaćih šipki pri istezanju (103daN)

V - 5 Tehnologija bušenja II Slide 21 of 33

PrimerPotrebno je odrediti mesto prihvata, tj mesto zaglave metodom merenja istezanja alata, tj. bušaćih šipki, sa sledećim podacima o bušotini:

- Dleto prečnika Dd = 215,9 mm (8½”) zaglavljeno je na vertikalnoj dubini Z = 2247 m- Gustina isplake tokom bušenja iznosi ρis= 1,40 kg/dm3, faktor potiska iznosiBf = 0,822- Bušaće šipke: 127 mm (5”x 19,5 lb/ft X-95 Premijum NC-50)

spoljašnjeg prečnika: ODbš = 127mmtežina šipki : Wbš = 31,4 daN/m dužina bušaćih šipki Lbš = 2000m

- Teške šipke: 171,45 mm x 71,4 mm (6 ¾”x2 13/16”)spoljašnji prečnik: ODtš = 158,75mmtežina šipki : Wtš = 149,4 daN/m dužina teških šipki: Ltš = 247m

V - 5 Tehnologija bušenja II Slide 22 of 33

Rešenje

Praktični postupak za određivanje mesta prihvata obavlja se u četiri faze:

Prva faza:

Prvi stepen je izračunavanje maksimalno dozvoljenog natega bušaćih šipki. Dozvoljeno istezanje za navedene bušaće šipke (tablični podatak) iznosi 176(103daN), ali se maksimalno može primeniti samo 90%, tj. 176 (103) x 0,9 = 158 (103daN)

Druga faza:

Drugi stepen predstavlja kontrolni postupak, tj. definisanje težine alata u isplaci i razliku za dozvoljenu vrednost istezanja.Težina alata u isplaci:

( ) ( )daN31082822,04,3120004,149247 ≈⋅⋅+⋅

V - 5 Tehnologija bušenja II Slide 23 of 33

Dozvoljena razlika kod istezanja alata:

Treća faza:

Treći stepen je određivanje diferencijalnog istezanja bušaćih šipki (∆l), a u ovom primeru izvodi se sledećim postupkom:

158 – 82 = 76 (103 daN)

Primeni se nateg na bušaće šipke od F1= 105 (103daN) i kredom se označi radna šipka u nivou radne kupole. Zatim se istegnu sprave da indikator težine pokaže opterećenja od 110 (103daN) i vrati se opterećenje ponovo na 105 (103daN) i kredom se nanese druga oznaka na radnoj šipki, takođe u nivou radne kupole. Ova druga oznaka je udaljena od prve, jer razlika nastaje kao posledica trenja bušaćih šipki u bušotini. U sredini te dve oznake povlači se prva “markirna” linija.

Indentični postupak se nastavlja, ali sada sa nategom na bušaće šipke od F2 = 135 (103daN), pa onda na 140 (103daN) i vraća na 135 (103daN). U sredini te dve oznake povlači se druga “markirna” linija. Izmereno rastojanje između dve “markirne” linije u ovom slučaju se pretpostavlja da iznosi ∆l = 700 m.

V - 5 Tehnologija bušenja II Slide 24 of 33

Četvrta faza:

Četvrti stepen je određivanje dužine slobodnih bušaćih alatki primenom jednačine:

dužina slobodnih bušaćih šipki je prema proračunu na oko 1960 m, tako da možemo pretpostaviti da je da je zaglava na vrhu teških šipki, odnosno na dubini od 2000 m.

mFF

lWL bš

sbš 1960105135

7004,31675,2675,2

12

=−

⋅⋅=

−∆⋅⋅

=

V - 5 Tehnologija bušenja II Slide 25 of 33

Određivanje obrtnog momenta pri odvrtanju:

Za odvrtanje alatki ulevo neophodno je odrediti obrtni momenat koji se može primeniti na određeni niz bušaćeg alata. Po pravilu, trebalo bi primeniti maksimalni obrtni momenat ulevo. Da bi se sprečilo odvrtanje iznad željenog mesta, potrebno je niz alatki prethodno dotegnuti, okretanjem alatki udesno sa momentom u iznosu 80% od dopuštenog (tabličnog) momenta. Tek nakon toga se alatke postavljaju pod levi obrtni momenat, koji treba da bude od 20-40% manji od prethodno izvršenog obrtnog momenta, tj. udesno.

Obrtni momenat, odnosno broj obrtaja na 1000 m dužine alatki, određuje se u zavisnosti od natega alatki i kvaliteta bušaćih šipki po gotovim tabličnim vrednostima ili dijagramima, zasnovanih na sledećoj jednačini:

22

2

41100

SEbš

Ssbš

FAF

MODFLn

⋅⋅−⋅

⋅⋅⋅⋅

=π

V - 5 Tehnologija bušenja II Slide 26 of 33

gde su:

n - dozvoljeni broj okretaja bušaćih šipki za određeno opterećenje na istezanje FLsbš – dužina slobodnih bušaćih šipki (m) FS - maksimalno opterećenje na smicanje

ODbš – spoljašnji prečnik bušaćih šipki (cm)ME - modul elastičnosti na smicanje (84000 h.bar)F - ukupno opterećenje na istezanje (daN)A - površina poprečnog preseka bušaćih šipki (mm2)

U tabeli 3, za najćešće primenjivane šipke pri bušenju dubokih bušotina 127 mm (5”x19,5 lb/ft X-95 Premium NC-50), prikazan je dopušteni broj okretaja koji se može primeniti na 1000 m šipki pri datim aksijalnim opterećenjima.

V - 5 Tehnologija bušenja II Slide 27 of 33

Tabela: 3.: Maksimalno dopušteni broj okretaja koji se može primeniti na 1000m bušaćih šipki pri datim aksijalnim istezanjima (5”x19,5 lb/ft X-95 Premium NC-50)

Aksijalnoopterećenje103daN

0 20 30 50 70 90 110 130 150 180 200

Broj okretajana 1000 m

11 ¼ 11 ¼ 11 11 10 ¾ 10 ¼ 9 ¾ 9 8 ¼ 6 ½ 4 ½

V - 5 Tehnologija bušenja II Slide 28 of 33

Određivanje sile natega pri odvrtanju:

Generalni postupak pri odvrtanju zaglavljenog alata je nastojanje da se odvrnu šipke u prvoj slobodnoj spojnici iznad mesta prihvata. Primenjena sila natega je u principu tada jednaka težini slobodnog dela alata uronjenog u isplaku i dodatnoj sili natega potrebnoj za deblokiranje spojnice.

Primenjena sila natega za odvrtanje alata određuje se prema jednačini:

gde su:

F - sila natega potrebna za odvrtanje (103 daN)G - težina slobodnog alata uronjenog u isplaku, plus pokretna koturača, kuka

i dr. (103daN)pis - pritisak stuba isplake na dubini odvrtanja (bar)AS - površina poprečnog preseka spojnica u ramenu (cm2)

1000Sis ApGF ⋅

+=

V - 5 Tehnologija bušenja II Slide 29 of 33

Primer:

Na osnovu prethodnog primera, gde je utvrđeno mesto zaglave na 2000 m, tj. na vrhu teških šipki, odrediti potrebnu silu natega pri odvrtanju alata.Površina poprečnog preseka spojnica u ramenu bušaćih šipki iznosi AS = 34,7 cm2 (tablični podatak).

Težina pokretne koturače sa kukom i dr. iznosi 8(103daN)Dotezanje bušaćih šipki okretanjem udesno izvesti sa istezanjem od 90(103daN)

Rešenje:

Praktični postupak se obavlja u tri stepena:

Prvi stepen:Prvi stepen predstavlja dotezanje bušaćih šipki okretanjem udesno. Za istezanje od 90(103daN), na osnovu tabele 3, maksimalni broj okretaja na 1000m bušaćih šipki iznosi 10¼. Za 2000 m bušaćih šipki dopušteni broj okretaja iznosi: 2000 x 10,25 = 20,5; a kako je dozvoljena primena u iznosu 80% dopuštenog momenta, dotezanje bušaćih šipki udesno potrebno je izvesti sa 16 okretaja.

V - 5 Tehnologija bušenja II Slide 30 of 33

Drugi stepen:

Drugi stepen je određivanje sile natega na bušaće šipke prema jednačini:

daN,F

bar,,pdaN,,G

ApGF

is

Sis

3

3

10701000

73427560

2750981040120001060882204312000

1000

⋅≈⋅

+=

=⋅⋅=⋅=+⋅⋅=

⋅+=

Treći stepen:

Treći stepen podrazumeva okretanje bušaćih šipki ulevo, pod nategom od 70(103daN), i to sa 80% od broja okretaja primenjenih udesno tj.:

16 x 0,8 = 12,8 ≈13 okretaja ulevo

V - 5 Tehnologija bušenja II Slide 31 of 33

Određivanje količine eksploziva (štapina) za otpucavanje:

Kada su mesto zaglave alata, potrebna sila natega i broj okretaja (obrtni momenat) određeni, preostaje da se odredi i intenzitet eksplozije. Intezitet eksplozije određuje se težinom štapina izraženog u gramima po metru ili “grains/ft”, gde je 1 gr/m = 15,5 grains/ft.

Za određivanje potrebne količine štapina, odnosno intenziteta eksplozije za odvrtanje (“back-off”), koriste se odgovarajuće tablice. Ove tablice daju približne količine štapina u zavisnosti od prečnika šipki i dubine bušotine.

Štapin se spušta kroz bušaće šipke na električnom kablu do mesta gde se želi odvrnuti bušaći alat. Bušaće šipke se stave pod nateg, okrenu ulevo za proračunati broj obrtaja i aktiviranjem detonatora proizvede se eksplozija štapina. Spojnica se pod kombinovanim delovanjem natega, obrtnog momenta ulevo i eksplozije štapina odvrne, čime se oslobađa alat iznad mesta zaglave i povlači iz bušotine.

V - 5 Tehnologija bušenja II Slide 32 of 33

Nadbušivanje zaglavljenog alata:

Ako se zaglavljeni alat ne može osloboditi na prikazane načine, ostaje kao poslednja metoda primena nadbušivanja. Pri tom postupku uobičajeno se primenjuje alat koji se sastoji iz:

- krune za nadbušivanje- cevi tj. kolona za nadbušivanje (“wash over pipe”)- sigurnosne spojnice

Ovom standardnom sastavu alata može se dodati i specijalno koplje za nadbušivanje (“anchor washpipe spear”), sa kojim je moguće hvatanje izgubljenih alataki i izvlačenje nakon nadbušivanja. Koplje sprečava da nadbušene alatke, ako su nadbušivanjem oslobođene iznad dna, padnu na dno bušotine.

Operacija nadbušivanja je, zbog pojave velike torzije i mogućnosti zaglave u toku rada sa krunom, veoma rizična operacija, tako da je izbor dužine kolone za nadbušivanje i režima rada krunom veoma bitan faktor.

V - 5 Tehnologija bušenja II Slide 33 of 33

KRAJKRAJ