БУРЕНИЕ С ОБРАТНОЙ ПРОМЫВКОЙ
Роторный способ бурения с прямой промывкой глинистыми растворами не позволяет вскрывать водоносные пласты с сохранением фильтрационных свойств пород в призабойной зоне и не обеспечивает оптимальные режимы бурения по мере увеличения диаметров скважин.
Ухудшение фильтрационных свойств пород в прифильтровой зоне, особенно при вскрытии слабонапорных водоносных пластов* сйижает дебиты и сроки эксплуатации скважин, а невозможность обеспечить оптимальные режимы бурения из-за несовершенства применяемых буровых установок, инструментов и насосов, не позволяющих достичь требуемых осевых нагрузок на забой и скорости восходящего потока промывочной жидкости, резко снижает скорости бурения. Использование для промывки воды и распадающихся растворов или бурение с последующим расширением ствола в зонах водоносных пластов, а также различные эффективные способы освоения (разглинизации) улучшают показатели бурения с прямой промывкой, однако приме-
|
Рис. II.1. Схема бурения с обратной промывкой при использовании для создания циркуляции вакуум — и центробежного насосов: |
1—долото; 2— бурильная колонна; 3 — ротор; 4 — рабочая труба; 5 — вертлюг; 6 — рукав; 7 — вакуумметр; 8 — центробежный насос; 9 —бак вакуумный; 10— бак водя* ной; //— рукав слнвной; 12 — вакуум-насос; 13 — задвижка; 14 — амбар-отстойник; 15— буровой шлам; 16 — перемычка; 17 — промывочная жидкость; 19 — желоб для соединения шурфа с амбаром-отстойннком
нительно к задачам бурения скважин больших диаметров такой способ существенно уступает способу бурения с обратной промывкой.
К числу факторов, определяющих высокие технико-экономи- ческие показатели бурения с обратной промывкой, относятся: увеличение скорости бурения в 10—15 раз По сравнению с роторным способом с прямой промывкой;
возможность бурения скважин конечным диаметром до 1,5 м и соответственно увеличение их дебитов;
возможность обеспечения значительных толщин гравийных обсыпок фильтров (со свободной засыпкой гравия с поверхности), исключающих пескование скважин и увеличивающих продолжительность их эксплуатации;
|
Рис. 11.2. Схема бурения с обратной промывкой при использовании для создания циркуляции эрлифта: / — долото; 2 — смеситель; Я —воздушные трубы; 4 — бурильная колонна; 5 — компрессор; 6 — ротор; 7 — вертлюг; в—рукав; 9 — амбар-отстойннк; 10 — буровой шлам; 11 — перемычка; 12 — желоб для соединения шурфа с амбаром-отстойинком |
предотвращение глинизации водоносных горизонтов в результате применения воды в качестве промывочной жидкости;
возможность в процессе бурения точно определить залегание интервалов проходимых пород, поскольку шлам поступает из забоя на поверхность в строгой последовательности, непрерывно, с большой скоростью и может легко отбираться.
При бурении с обратной промывкой промывочная жидкость (в большинстве случаев используется вода) поступает на забой скважины из приемной емкости самотеком по кольцевому пространству, образуемому бурильной колонной и стенками скважины, захватывает частицы разрушенной долотом породы и через отверстие в долоте поднимается на поверхность по внутреннему сечению бурильной колонны, вновь попадает в приемную емкость, где частицы осаждаются. Далее цикл повторяется.
Подъем промывочной жидкости по бурильной колонне может осуществляться тремя способами: всасыванием центробежным насосом с предварительным включением вакуум-иасоса, эр — лифтной откачкой с использованием компрессора и гидроэлеватором.
Наибольшее распространение получили два первых способа подъема промывочной жидкости.
При всасывающем способе (рис. II. 1) для создания циркуляции сначала необходимо опустить долото в шурф, заполненный жидкостью, и включением вакуум-насоса создать разрежение в ведущей трубе и вертлюге, в результате которого жидкость из шурфа через отверстие в долоте поднимается по внутреннему каналу ведущей трубы и после перетока через отводной патрубок вертлюга устремляется по подсоединенному к нему рукаву. Второй конец рукава закреплен на всасывающем патрубке центробежного насоса, который включают в момент подхода перетекающей жидкости, обеспечивая ее подсос и соответственно перекачку в приемную емкость-отстойник. Из приемной емкости-отстойника жидкость перетекает по желобу в шурф, и таким образом создается циркуляция. С включением центробежного насоса и созданием циркуляции вакуум-насос отклюнаю, тг включают „ротор и начинают процесс бурения.
В Процессе’буреййя с обратной промывкой при использовании для создания циркуляции эрлифта (рис. Н.2) воздух закачивается компрессором по трубам в смеситель, имеющийся в буровой колонне, жидкость аэрируется и поднимается на поверхность.