Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Некоторые зарубежные фирмы уделяют большое внимание во­просам техники и технологии бурения скважин большого диа­метра. При этом определилась общая тенденция постепенного вытеснения традиционного ударно-канатного способа бурения с очисткой забоя скважины от выбуренной породы желонками та­кими более эффективными способами, как ударное бурение с об — ратновсасывающей промывкой, ударно-забивной способ бурения с обратной продувкой скважины сжатым воздухом, пневмоудар — ное бурение с прямой продувкой воздухом и др.

Ряд фирм практикует бурение скважин большого диаметра ударным способом с разрушением породы ударным долотом и выносом разрешенной породы из скважины при помощи обратно — всасывающей промывки. Фирмой «Массоранти» (Италия) разра­ботаны технология и комплекс технических средств для бурения скважин диаметром 1500—1800 мм и глубиной до 100 м ударным способом с обратновсасывающей промывкой. Порода на забое скважины разрушается долотом и отсасывается из скважины центробежным насосом по трубам, свободно проходящим через центральное отверстие долота. Одновременно в скважину само­теком через устье поступает необходимое для ее восполнения количество воды. Данный метод эффективен при бурении рыхлых отложений, состоящих из песков, глин, крупного и мелкого гравия и содержэщих большое количество крупных валунов. При скоро­сти восходящего потока 7—10 м/с на поверхность выносятся куски породы массой до 15 кг. Производительность метода выше, чем обычного ударно-канатного бурения, в 17—25 раз.

Фирма «Вильям Кент» (США) использует буровую установку, позволяющую бурить ударным способом с обратновсасывающей промывкой скважины диаметром 610—1070 мм глубиной сортвет — ственно 300 м и 150 м. Отсасывание воды из скважины произво­дится при помощи эрлифта с использованием компрессора с рабо­чими параметрами: давление до 7 кг/см2; производительность 9 и 18,5 м3/мин.

Технология бурения скважин указанным способом предусмат­ривает принципиально новую систему привода долота, обеспечи­вающую высокую скорость падения долота и увеличивающую частоту долбления. Для этого долото размещено на подпружи­ненном штоке, имеющем продольное перемещение. Ударный меха­низм установки при рабочем ходе приподнимает шток и сжимает пружину с усилием 11,5 кН. При падении долота пружина, раз­жимаясь, ускоряет его движение по направлению к забою. При этом в течение одного цикла происходит два долбления. Частота долбления возрастает до 115 в минуту, а скорость движения до­лота увеличивается более чем в 3 раза, обуславливая повышение энергии удара в 6,7 раза.

Забойные пневмоударные машины с очисткой забоя скважины от шлама сжатым воздухом находят применение при бурении скважин сравнительно небольшого диаметра (до 250 мм). При этом достигаются высокие технико-экономические показатели, особенно при использовании компрессоров высокого давления (до

35 — 105 Па).

Фирмой «Беккер Дрил» (Канада) успешно применяется метод бурения скважин большого диаметра (до 610 мм) в песчаных и
гравийно-галечниковых отложениях с непрерывным отбором образцов пород. Бурение осуществляется забивкой двойной концентрической колонны труб дизель-молотом с усилием 1 кН на 1 см внедряющейся в породу кромки инструмента. При этом в коль­цевое пространство между трубами нагнетается воздух или аэрированный раствор (рис. 39). Поток очистного агента поднимается на поверхность через внутреннее пространство цен­тральной трубы, увлекая за собой ча­стицы разбуренной породы. По окон­чании бурения скважины трубы из­влекаются при помощи гидравличе­ского подъемника.

Имеется опыт бурения таким ме­тодом скважин с обсадкой их специ­альной колонной труб. В этом случае концентрическая рабочая колонна со­стоит из труб диаметром 12" и 16", а для обсадки скважины используют­ся трубы диаметром 24". При буре­нии скважин этим методом выход кер­на составляет 80—100%, механическая скорость бурения до 24 м/ч.

В практике ударного бурения сква­жин диаметром 400—800 мм используются утяжеленные желонки массой до 800 кг.

В качестве усовершенствованного снаряда для ударного буре­ния можно назвать комплект инструмента «Трайдент», в состав которого входит долото, смеситель и забивной снаряд. Долото армировано сменными твердосплавными зубьями, расположен­ными в шахматном порядке. Такая конструкция позволяет на 55—60% увеличить удельную нагрузку, что способствует повыше­нию скорости бурения. Частицы породы, извлекаемые из сква­жины желонкой, имеют размеры 10—15 мм.

Над долотом расположен смеситель, роль которого выполняет ударная штанга с продольными выемками и поперечными реб­рами. При возвратно-поступательном движении ударной штанги ребра перемешивают жидкость в призабойной зоне, обеспечивая лучший захват шлама желонкой.

Забивной снаряд выполнен в виде цилиндра диаметром 114 мм, длиной 5,2 м, закрытого с обоих концов переходниками. В ци­линдрическом корпусе помещается боек. В процессе бурения удар по забою наносится вначале всей массой бурового снаряда, а за­тем с незначительным отставанием во времени бойком наносится удар по нижнему переходнику. Такая технология обеспечивает

но

более рациональное использование ударной энергии, причем по­зволяет использовать снаряд без дорогостоящих рабочих раз­движных штанг.

Как правило, буровые установки зарубежных фирм являются многоцелевыми, предназначенными для бурения скважин двумя или несколькими способами. Например, шурфокопатель голланд­ской фирмы «Хонрад-Старк», задачей которого является бурение скважин большого диаметра, аналогичен выпускаемому нашей промышленностью агрегату УБСР-25. При этом необходимо от­метить, что по ряду важнейших параметров установка УБСР-25 является более совершенной.

Комментарии запрещены.