Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Бескерновое бурение при разведке месторождений полезных ископаемых является одним из средств повышения производитель­ности буровых работ. Бескерновое бурение производится враща­тельным и ударно-вращательным способами специальным породо­разрушающим инструментом.

При вращательном способе бескерновое бурение характеризу­ется следующими параметрами режима бурения:

1. Осевая нагрузка

р = <7см0, (VIII. И)

где 9см — рекомендуемая нагрузка на 1 см диаметра долота, даН; Ь — диаметр долота, см. Значения рекомендуемых нагрузок на

1 см диаметра долота для различных типов долот и. разных пород приведены в табл. 39.

2. Частота вращения бурового снаряда

60у

п =

кО

где £ — диаметр долота, м; V — окружная скорость вращения до­лота, м/с; рекомендуемые значения окружных скоростей приведе­ны в табл. 40.

Количество промывочной жидкости рассчитывается по форму­ле (VI. I); при расчете принимаются следующие значения скорос­тей восходящего потока в кольцевом пространстве: для пород

I —III категории — 0,6—0,8 м/с; для пород IV—V категории —

0, 6—1,0 м/с; для пород VIII—IX категории — 0,4—0,8 м/с; для по­род X—XII категории — 0,4—0,6 м/с.

При проектировании режимов бурения в трещиноватых, неод­нородных по структуре и твердости пород следует задавать пони­женные на 25—30 % осевые нагрузки по сравнению с рекомендуе­мыми в табл. 39.

Для трещиноватых и высокоабразивных пород задаются мень­шие значения частот вращения; при бурении плотных пластичных пород рекомендуются максимальные значения частот вращения в пределах допускаемой прочности бурового инструмента и мощно­сти приводного двигателя бурового станка.

При ударно-вращательном способе бескерновое бурение осу­ществляется высокочастотными гидроударниками с использова­нием шарошечных долот типа К и ОК, а также гидроударниками с повышенной энергией удара с использованием специальных до­лот для гидроударного бурения (ГПИ-151М-76, ГПИ-149М-76,-59 и ГПИ-139М—76).

При бурении высокочастотными гидроударниками рекоменду­ются следующие режимные параметры: осевая нагрузка — для до­лот диаметром 76 мм в пределах 1500—2500 даН, для долот диа­метром 59 мм — 1200—2000 даН; частота вращения долот в преде­лах 300—480 об/мин; количество промывочной жидкости опреде­ляется технической характеристикой гидроударника (прил. 5).

При бурении гидроударниками с повышенной энергией удара с использованием специальных долот рекомендуются следующие режимные параметры (табл. 41).

При бурении в абразивных породах рекомендуемые значения осевой нагрузки и частоты вращения долот следует снижать на 25—30 % [44].

Проектирование режимов бурения алмазными долотами. Ос­новными критериями при выборе режимных параметров бурения алмазными долотами являются допустимая нагрузка на алмазы и окружная скорость вращения долота, определяемые соответст­венно прочностью алмазов, существующими нормами промывки и твердостью пород [22].

Осевая нагрузка на долото рассчитывается по формуле

Р = />’/% (VIII. 13)

где Т7—площадь проекции торца долота, см2; Р* — рекомендуе­мые значения удельных нагрузок, даН/см2 (для однослойных до­лот 50—70 даН/см2, для импрегнированных долот 75—90 до 120 даН/см2).

Частота вращения алмазного долота может быть рассчитана по формуле (VIII.12) при рекомендуемых значениях окружных скоростей вращения долота в пределах 1—1,6 м/с.

Исследованиями УфНИИ установлено, что количество промы­вочной жидкости может быть рассчитано по формуле

К0 = £05, (УШЛ4)

где 5 — площадь забоя скважины, см2; £ — коэффициент очистки забоя, см3/(с*см2); для долот геологоразведочного стандарта Ао=0,02—0,04 см3/(с-см2).

Для алмазных долот режимные параметры, рассчитанные по формулам (VIII. 13), (VIII. 12) и (VIII. 14), будут следующими (табл. 42).

Для трещиноватых пород расчетные нагрузки следует снижать на 50 %, при этом снижаются частоты вращения долота до’ 130— 150 об/мин.

Комментарии запрещены.