Буровое оборудование
Важными требованиями к буровому оборудованию для сооружения геотехнологических скважин являются его высокая мобильность, быстрый монтаж, демонтаж и перевозка, высокий уровень механизации вспомогательных операций, а также наличие укрытий, так как сооружение скважин производят круглогодично.
Разбуриваемые горные породы по своим свойствам обладают большим разнообразием, но преобладают породы осадочного комплекса, что вызывает определенные требования к буровому оборудованию и в первую очередь необходимость в буровых насосах с высокой подачей. Из современных буровых установок, выпускаемых промышленностью, наиболее полно требованиям технологии сооружения геотехнологических скважин отвечают буровые агрегаты с роторным вращателем: УРБ-ЗАМ, 1БА-15В, УРБ-ЗА2, УРБ-ЗАЗ, УБВ-000.
Указанные буровые установки отвечают основным требованиям, предъявляемым к технологии бурения и оборудованию геотехнологических скважин. Самоходные установки обеспечивают возможность бурения скважин большими диаметрами. Требования быстрого монтажа, демонтажа и перевозки буровых установок особенно актуальны при методах скважинной гидродобычи, так как проходимые породы в основном мягкие, а размыв пласта и подъем пульпы на одной скважине занимают немного времени. Наиболее полно требованиям технологии сооружения эксплуатационных скважин при ПВ и СГД отвечает буровой агрегат 1БА-15В.
При бурении скважин установками роторного типа передачу осевой нагрузки на долото осуществляют с помощью утяжеленных бурильных труб. В этом случае при неглубоких скважинах не представляется возможным обеспечить требуемые осевые нагрузки на долото для объемного разрушения породы на забое, в связи с чем имеются трудности в получении высоких скоростей бурения.
Увеличение подачи на забой скважины промывочной жидкости при применении имеющихся буровых насосов осуществляют путем ПОД
ключения в нагнетательную линию эжекторных устройств. При скважинной гидродобыче, учитывая относительно небольшую глубину скважин и наличие на участках работ центробежных насосов с большой подачей, можно обеспечить подачу в скважину необходимого количества воды. Применение воды способствует увеличению механической скорости бурения и уменьшению затрат на приготовление глинистого раствора. Однако вода обладает меньшей вязкостью, чем любая промывочная жидкость, и ее применение может способствовать оседанию большого количества шлама при остановке циркуляции. Кроме того, применение воды возможно в том случае, когда обеспечивается необходимая устойчивость разбуриваемых пород, их высокая сопротивляемость размывающему действию потока промывочной жидкости.
Буровые установки, используемые при сооружении технологических скважин при подземном выщелачивании и скважинной гидродобыче, обладают рядом существенных недостатков: они не позволяют получать высоких скоростей бурения, особенно при применении долот большого диаметра; затраты времени на выполнение вспомогательных операций, монтажно-демонтажные работы и перевозку достигают 40—50 % от общих затрат времени на сооружение скважин.
Недостаточен уровень механизации спуско-подъемных и других вспомогательных операций. Отсутствуют укрытия, обеспечивающие нормальные условия работы обслуживающего персонала. Кроме того, отсутствуют приспособления для повышения эффективности вскрытия продуктивных горизонтов, оборудования и освоения скважин.