БУРЕНИЕ ЗАБИВНЫМИ СТАКАНАМИ
Данный способ бурения находит все более широкое применение при разведке месторождений строительных материалов, а также при инженерно-строительных изысканиях. Этому способствует технико-экономическая эффективность процесса, достаточно высокая представительность опробования, простота технологии и организации работ.
Существуют две технологические схемы бурения забивными стаканами: ниже башмака обсадных труб и в трубах. При бурении ниже башмака обсадных труб керноприемный стакан забивается в породу, а после подъема снаряда колонной обсадных труб производится разбуривание пройденного керноприемником интервала. Порода, обрушаемая со стенок скважины при разбу — ривании, оказывается при этом внутри колонны обсадных труб и извлекается на поверхность вместе с очередным рейсом кернопри — емника. В связи с этим длина рейса уменьшается, так как часть керноприемника заполняется породой предыдущего интервала.
При бурении в трубах рейсу керноприемника предшествует забивание колонны обсадных труб в породу на длину последующего рейса. Забивку колонны обсадных труб следует выполнять с одновременным вращением. Порода, оказавшаяся внутри труб, извлекается при помощи керноприемника.
Бурение забивными стаканами в интервалах, представленных относительно устойчивыми породами, осуществляется без крепления стенок скважины.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ УСТАНОВОК ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН ГЛУБИНОИ ДО 100 М УДАРНО-КАНАТНЫМ СПОСОБОМ
|
Параметры |
АВБЗ |
УБР-1 |
УБР-2 |
Глубина бурения, м |
20, 49, 100 |
15 |
26 |
Начальный диаметр скважины, мм |
168, 325 |
121 |
253 |
Способы бурения |
Ударно — канатный, |
Ударно — канатный, |
Ударно — канат |
вибрационный, |
медленновраща |
ный, медлен |
|
вибровращатель — ный, колонковый, с призабойной циркуляцией и с промывкой |
тельный |
новращатель ный |
|
База |
ЗИЛ-131 |
Сани |
ЗИЛ-131 |
Тип вращателя (основ |
Вибромолот |
Ротор, ударное |
Ротор, ударное |
ной рабочий орган) |
ВБ-7М |
устройство |
устройство |
Частота вращения ротора, об/мин |
50, 98, 124, 245, 390 |
7, 12 |
12, 24, 76 |
Диаметр проходного отверстия ротора, мм Ход каретки вращателя, мм Усилие подачи вниз, Н |
136 |
255 |
|
Грузоподъемность лебедки, т |
4 |
1 |
1,8 |
Скорость навнвки каната на барабан, м/с Тип ударного механизма |
0,41; 0,82 |
0,5; 0,8 |
0,51 |
Число ударов снаряда в минуту |
До 25 |
27, 45 |
37 |
Масса ударного снаряда, кг |
200 |
300 |
|
Ход ударного снаряда, мм |
С лебедки |
550 |
600 |
Высота мачты, м |
7,6 |
7 |
8 |
Грузоподъемность мачты, т Тип механизма для погружения обсадных труб Максимальный крутящий момент механизма погружения обсадных труб, НХм Габаритные размеры в транспортном положении, м: |
12 |
3 |
6 |
длина |
7,6 |
1,9 |
2,67 |
ширина |
2,35 |
0,98 |
0„962 |
высота |
3,5 |
1,35 |
8,285 |
ЛБУ-50 |
УГБ-50М |
БУГ-50 |
БУГ-100 |
БУУ-2 |
50 |
50—10Ю |
50 |
100—200 |
50 |
200 |
230 |
273 |
273 |
273 |
Вращательный, |
Шнековый, ко |
Ударно-канат |
Ударно-канат |
Ударно — канат |
ударно-каиат- нын |
лонковый, ударно-ка натный |
ный |
ный |
ный, вращательный |
ЗИЛ-157К Подвижной ротор 14, 38, 63, 100 3250 553 |
ГАЗ-66 Подвижной ротор 70, 125, 200 1500 510 |
ЗИЛ-167КЕ |
Санн |
Гусеничный вездеход Откидной ротор 43, 83, 125 1000 194 |
2,5 |
2,5 |
3 |
4 |
2,3 |
0,47; 1,28; 2,13; |
0,64; 1,24; 1,98 |
0,42; 0,87; 1,60 |
1,0; 1,3 |
|
3,93 |
||||
Кривошипно |
Кривошипно |
Кулачковый со |
Кулачковый со |
Кривошипно |
шатунный со свободным сбросом сна |
шатунный |
свободным сбросом снаряда |
свободным сбросом снаряда |
шатунный |
ряда |
45, 80 |
|||
17, 48, 78, 126 |
20, 43 |
30, 60 |
40, 60 |
|
500 |
400 |
500 |
1QOO |
1000 |
1000 |
650 |
600 |
260, 500 |
400, 600 |
8,3 |
8 |
9,8 |
12 |
|
5 |
7,3 |
9 Кривошипно — шатунный механизм расхаживания труб 140 |
200 |
13,4 |
8,38 |
8 |
9,7 |
3,455 |
8,3 |
2,315 |
2 |
2,1 |
2,2 |
2,9 |
2,546 |
3 |
4,5 |
2,2 |
3,65 |
Параметры |
АВБЗ |
УБР-1 |
УБР-2 |
Масса, кг |
9900 |
1025 |
2000 |
Тип двигателя |
Д3763-1 |
Д-300 |
24-8,5/11 |
Мощность двигателя, кВт |
21 |
3,2 |
7,4 |
Для этих случаев рекомендуется применять буровой снаряд, состоящий из забивного стакана, аварийной раздвижной штанги с ходом 450—550 мм и ударной штанги. При этом ход ударного механизма бурового станка обязательно должен быть меньше хода раздвижной штанги, так как только при этом условии происходит эффективная углубка стакана в породу. Как показала практика бурения забивными стаканами при разведке гравийнопесчаных месторождений в Ленинградской области, такая технология обеспечивает 100%-ный выход керна и возможность бурения ряда скважин без крепления их трубами. В случае необходимости спуск колонны обсадных труб можно осуществить, прервав на это время процесс бурения.
При встрече крупных валунов последние разбиваются либо при помощи башмака керноприемника, либо при помощи специального снаряда, состоящего из плоского долота и ударных штанг. Ориентировочная масса такого снаряда в зависимости от диаметра скважины составляет 250—1300 кг.
Способ бурения забивными стаканами может быть эффективно использован в тех случаях, когда требуется обеспечить наиболее полный выход керна по какому-либо определенному интервалу или в целом по скважине, надежно предохранить его от разубоживания или обогащения в процессе отбора или транспортировки, т. е. обеспечить наиболее полную представительность кернового опробования. Для этого он может быть использован как технологический прием в процессе ударно-канатного, шнекового и других способов бурения, когда скважина бурится одним из высокопроизводительных способов, а отдельные интервалы забивным стаканом. Потери в производительности, которые будут иметь место только по одному или нескольким интервалам, а не по скважине в целом, будут влиять не так ощутимо на ухудшение технико-экономических показателей, отнесенных к единице длины скважины или к единице времени. Естественно, что при проектировании включение данного способа в технологическую схему бурения скважины должно учитывать весь комплекс условий, путей и способов достижения намеченных целей. Из нескольких возможных вариантов необходимо выбрать оптимальный, отдавая предпочтение тем вариантам, которые обеспечат наиболее высокие качественные показатели.
ЛБУ-50 |
УГБ-50М |
БУГ-50 |
БУГ-100 |
БУУ-2 |
8440 |
5110 |
4500 |
2900 |
11 500 |
В табл. 17 приведены технические характеристики некоторых буровых станков и установок, которые могут быть использованы при геологоразведочных работах на месторождениях строительных материалов.