Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Породы, слагающие месторождения строительных материалов, отличаются либо неустойчивостью стенок скважин (пески, супеси, гравийно-песчаные породы), либо сильной трещиноватостью и ка — вернозностью (известняки, доломиты), либо способностью набу­хать при промывке скважин водой (глины, глинистые сланцы).

В таких условиях использование воды в качестве промывочной жидкости оказывается неэффективным, так как не решается одна из главных задач — обеспечение устойчивости стенок скважины в процессе бурения. В подобных случаях в качестве промывочной жидкости используются глинистые растворы.

Работы, выполненные в СЗТГУ коллективом технологов под руководством В. М. Рыжова, убедительно свидетельствуют о том, что при бурении рыхлых неустойчивых пород наиболее эффек­тивны малоглинистые растворы, приготовленные на основе поли-

акриламида ПД-5. Они обладают рядом существенных пре­имуществ:

— низкое содержание твердой фазы обеспечивает лучшую ра­ботоспособность породоразрушающего инструмента и более высо­кую механическую скорость;

— меньшее гидростатическое давление, создаваемое столбом промывочной жидкости, способствует меньшему ее поглощению;

— улучшаются условия работы насосов;

— снижается стоимость глинистых растворов.

Для того чтобы малоглинистый раствор наиболее полно отве­чал требованиям, вытекающим прежде всего из условий очистки скважины от шлама и крепления стенок скважины в процессе бу­рения неустойчивых пород, параметры раствора должны соответ­ствовать принятым критериям и быть стабильными в течение оп­ределенного интервала времени. С этой целью в малоглинистый раствор в качестве реагента-стабилизатора вводятся добавки по­лиакриламида, гидролизованного в щелочной среде. Для получе­ния 1 л водного раствора реагента ГПД-5 необходимо 50 г товар­ного полиакриламида, 10 г КОН или ЫаОН и 50 г СаС03.

В производственных условиях гидролиз полиакриламида про­изводится в глиномешалках. Компоненты загружаются в глино­мешалку в строго определенной последовательности: небольшое количество воды; расчетное количество полиакриламида, щелочи, кальцинированной соды; недостающее до полного заполнения гли­номешалки количество воды.

Состав перемешивается в глиномешалке в течение 2—2,5 ч, за­тем сливается в емкость, где выдерживается в течение суток, необ­ходимых для реакции гидролиза.

Оптимальное содержание гидролизованного полиакриламида

I) малоглинистом растворе зависит от качества глинопорошка, плотности раствора и ограничений, предъявляемых к водоотдаче малоглинистого раствора конкретными условиями бурения. Так,

обработка глинистого раствора, приготовленного из глинопорошка среднего качества, плотностью 1,07—1,08 г/см3, вязкостью 1,8Н-с/м2 и водоотдачей 20 см3, гидролизованным полиакрила­мидом в количестве 50 г/л обеспечивает стабильное снижение водоотдачи до 10—12 см3. Необходимо отметить высокое качество глинистой корки, образующейся в результате фильтрации мало­глинистого раствора. Толщина фильтрационной корки не превы­шает 1 мм, корка получается плотной, не растрескивается при высыхании и не отслаивается от фильтровальной бумаги. Проч­ностные свойства фильтрационной корки таковы, что она не раз­рушается при водопроявлениях в скважине.

Экспериментальные работы, выполненные при разведке рос­сыпных месторождений на Кольском полуострове, дают основание рассматривать использование стабилизированных малоглинистых растворов в сочетании с двойными колонковыми трубами в каче­стве средства, обеспечивающего полноту и точность геологического изучения и опробования рыхлых обводненных пород, представлен­ных песчано-гравийно-галечниковыми отложениями с большим ко­личеством валунов.

Установлено, что представительность опробования, полнота и точность геологического изучения разреза при бурении скважин двойными колонковыми трубами с промывкой стабилизированными глинистыми растворами сопоставимы (а в ряде случаев и более предпочтительны) с результатами, получаемыми при бурении с призабойной циркуляцией промывочной жидкости. При этом про­изводительность бурения с промывкой превышает показатели бу­рения с призабойной циркуляцией в два раза.

Комментарии запрещены.