Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Конструкция скважин определяется крупностью обломочного материала и минимальным весом послойных (секционных) проб. При разведке месторождений песков наиболее распространенными являются скважины диаметром 89—127 мм, а при разведке гра — вийно-песчаных пород— 152—203 мм (6—8"). При наличии круп­ного гравия или большого количества валунов такие месторожде­ния должны разведываться скважинами большого диаметра или шурфами (дудками). В этом случае начальный диаметр может достигать 500—600 мм.

Число колонн обсадных труб, которыми закрепляется сква­жина, должно быть минимальным. Общее число колонн труб за­висит от принятого выхода колонны обсадных труб из-под баш­мака предыдущей (6—10 м, реже 12—15 м), глубины скважины и минимально допустимого конечного диаметра бурения. Этими параметрами определяется и начальный диаметр скважины.

Основные параметры технологии ударно-канатного бурения определяются требованиями опробования и степенью сложности геологического разреза и заключаются в следующем.

1. Проходка за рейс и длительность операции долбления опре­деляются не критерием максимальной рейсовой скорости, а опти­мальным интервалом рейсового опробования, необходимым для получения представительной пробы по гранулометрическому и петрографическому составу, а также принятыми интервалами секционного, послойного и погоризонтного опробования. Это огра­ничение может существенно влиять на скорость бурения сква­жины.

2. Процесс бурения сопровождается обязательным креплением стенок скважины ходовой или опережающей колонной обсадных труб. Операция по креплению скважины трубами занимает время, сопоставимое со временем, затрачиваемым на собственно бу­рение.

3. Длительность операции чистки при бурении в трубах выби­рается не из условий высокой скорости бурения. Главным при этой операции является возможно полное извлечение породы. Влияние на скорость бурения таких параметров, как тип долота, масса снаряда, высота сбрасывания инструмента и другие имеет обычный характер. Но при этом необходимо иметь в виду, что по удельной работе можно судить о крепости пород или их катего­рии лишь как об обобщающих, усредненных характеристиках. Гравийно-песчаная толща даже в одной плоскости забоя пред­ставлена легкоразрушающимися материалами в виде песка, глины, ила и труднобуримыми валунами и крупным гравием. Поэтому зависимости, отражающие закономерности изменения скоростей бурения от параметров процесса, установленных для случаев бу­рения относительно выдержанных по буримости пород, являются правомерными в данном случае лишь в их вероятностно-статисти­ческой интерпретации.

3 Зак. 704

Точность определения гранулометрического и петрографиче­ского состава, а также содержание вредных примесей зависят от выхода керна и обогащения или разубоживания проб по каждому интервалу бурения или опробования. Этими же ограничениями определяется и точность фиксации границ продуктивной толщи и границ отдельных слоев в пределах продуктивной толщи. Указан­ные исходные предпосылки определяют специфические технологи­ческие схемы бурения, сущность которых заключается в сле­дующем.

1. В рыхлых, сыпучих, обводненных отложениях колонна об­садных труб опережает забой на высоту предохранительного стол­бика, равную 5—10 см. В случае вскрытия напорных водоносных горизонтов или при встрече плывунов, когда в трубах образуются пробки, высота предохранительного столбика увеличивается до 20—50 см. Этот способ называется бурением в трубах.

2. В плотных отложениях с включением большого количества валунов и крупного гравия допускается отставание башмака об­садных труб от забоя на интервал опробования. Но и в этом слу­чае, если бурение не совмещено по времени с отбором проб, а опережает его, то перед опробованием крепится трубами соот­ветствующий интервал с учетом врезания башмака в целик на высоту предохранительного столбика, затем, если необходимо, производится дополнительное разрыхление породы в трубах и от­бор пробы. Эта схема получила название бурения ниже башмака обсадных труб.

3. В породах промежуточных по плотности и устойчивости башмак обсадных труб и забой скважины могут находиться на одном уровне. Эта схема называется бурением на одном уровне.

С учетом отличительных особенностей бурения скважин при разведке гравийно-песчаных месторождений, практики работ и рекомендаций, имеющихся в опубликованной литературе [18, 38, 44, 45, 49], основные параметры процесса представлены в табл. 16.

В обводненных песках, не содержащих валунов или большого количества крупного гравия, бурение может осуществляться же­лонкой и, таким образом, процессы опробования и бурения оказы­ваются совмещенными во времени. При желонировании число ударов в минуту желонкой должно быть равно 20—30, высота ее сбрасывания 0,2 м и более. Желонки рекомендуется применять в комплекте с ударными штангами с таким расчетом, чтобы масса снаряда была равна 0,5—1,0 т. При бурении по схеме ниже труб желонка не должна выходить за башмаки обсадных труб более чем на 0,5—1,0 м.

Бурение крупнообломочных, а также плотных глинистых и пес­чаных пород осуществляется сплошным забоем с обычным ударно­канатным инструментом (долота, желонки, стаканы и т. д.). Частота ударов бурового снаряда (долота) должна регулиро­ваться в соответствии с высотой подъема его над забоем сква­жины. Правильное их соотношение определяется по силе рывков или по вращению оттяжного ролика. Когда частота ударов пони­жена, движение бурового снаряда следует за движением балан­сира; канат плотно прилегает к оттяжному ролику, а последний в течение одного или нескольких ударов остается неподвижным по отношению к своей оси. При нормальной частоте ударов дви­жение оттяжного ролика в первую половину пути опережает дви­жение снаряда; канат отстает от оттяжного ролика, который по­ворачивается вокруг своей оси (на 20—30 мм по ободу) при каждом ударе. При повышенной частоте ударов снаряд еще не успевает внедриться в породу, когда оттяжной ролик начинает натягивать канат и поднимать его над забоем. Такая работа станка сопровождается сжатием амортизатора и сильными рыв­ками. Скорость бурения при этом снижается.

Комментарии запрещены.