Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

На стадии поисков и предварительной разведки полезных ископаемых требуется получение керна на всем протяжении скважины. При детальной разведке это требование часто от­носится только к толще полезного ископаемого, кровле и почве его, остальные породы можно проходить без отбора керна. Бурение разведочной скважины, при котором разрушение по­роды осуществляется по всему поперечному сечению скважины, называется бескерновым.

При колонковом бурении значительная часть рабочего вре­мени затрачивается на проведение СПО в связи с необходи­

мостью регулярной доставки керна с забоя скважины.

При бескерновом бурении проведение СПО необходимо только для замены сработавшегося долота новым. Когда про­ходка на долото значительно больше рейсовой проходки при колонковом бурении, то объем СПО значительно уменьшается, за счет этого возрастает производительность бурения. Действи­тельно, производительность бурения за смену определяется вы­ражением

П = УрТсм, (6.5)

где ТСм — продолжительность рабочей смены, ч;

ир=имтткл* (6-6)

v^^ — рейсовая скорость, м/ч; ии — механическая скорость, полу­ченная в рейсе, м/ч; t — время чистого бурения в рейсе, ч.

Если при бурении в одинаковых условиях механические ско­рости при КОЛОНКОВОМ (им. к) И бескерновом (им. б) бурении

численно равны, то рейсовые скорости, соответствующие срав­ниваемым способам бурения, ир.„ н ир. б будут зависеть только от времени Для бескернового бурения время I равно стойкости долота £д, выраженной в часах. При колонковом бурении Ь ог­раничено некоторым значением в связи со значительным ог­раничением рейсовой проходки. Следовательно, для эффектив­ного бескернового бурения характерно отношение

‘д»*к.

В общем случае механическая скорость при бескерновом бурении им. б^им. к. Это соотношение зависит от типа долота и режимных параметров процесса бурения.

Высокие технико-экопомнческие показатели бескернового бу­рения получают при хорошей организации технологического процесса. При разработке технологии бескернового бурения ре­шают ряд задач: 1) выбирают подходящий тип долота; 2) раз­рабатывают компоновку нижней части бурового снаряда; 3) на­мечают вид очистного агента; 4) определяют параметры ре­жима бурения; 5) намечают, если это необходимо, способы контроля разбуриваемых горных пород.

В зависимости от твердости и абразивности горных пород при бескерновом бурении обычно применяют лопастные, йсти — рающе-режущие и шарошечные долота. Могут применяться и алмазные долота. При бурении мягких пород используются ло­пастные долота, армированные пластинами из твердых сплавов. К ним относятся долота 1—2Л и 3—ЗЛ различных диаметров.

С-В

Т-А

Т-В

При бурении пород средней твердости с успехом применя­ются долота 2-ИР-ДС, истирающе-режущего типа, армирован­ные твердосплавными резцами, расположенными в различных горизонтальных плоскостях. Здесь буква Д обозначает диаметр долота.

Универсальными по отношению к твердости горных пород являются шарошечные долота типов М, С, Т, К, ОК, предназ­наченные для бурения мягких, средних по твердости, твердых, крепких и очень крепких горных пород. Долота типа К и ОК армированы твердосплавными зубьями.

В табл. 6.16 даиы основные нагрузим на долото. Буквы А В и Г, входящие в индекс долот, обозначают следующее: А — на двух и более подшипниках скольжения, В — на подшипни­ках с телами качения; Г — боковая гидромониторная промывка.

При бурении осевые нагрузки па долота в конце их отра­ботки не должны превышать предельных значений, указанных в табл. 6.16 .

В практике бурения при выборе осевой нагрузки иногда поль­зуются понятием удельной осевой нагрузки на долото, значения которой приведены ниже.

Шифр долота…. М С Т К ОК

Категория пород по бу-

римости…………………………………….. I—III IV—V VI—VII VIII—IX X—XII

Удельная осевая нагруз­ка на долото, кН/см. 2 2,0—2,1 2,4—2,5 2,75—3,0 3,5—4,0

Частота вращения при бескериовом бурении обычно не пре­вышают 300 об/мин, более высокие частоты применяют при бу­рении долотами, армированными алмазами и сверхтвердыми материалами. Меньшие частоты вращения используют в более твердых породах и при бурении абразивных и трещиноватых по­род.

Чем больше площадь забоя, тем больше разрушенной по­роды и тем больше потребное количество очистного агента, по­даваемого в скважину. Современные насосные установки типа НБ, снабженные плунжерными насосами, в большинстве слу­чаев обеспечивают нормальную очистку забоя от разрушенной породы. При бескерновом бурении частицы бурового шлама бо­лее крупные, чем при колонковом бурении. В связи с этим ско­рость восходящего потока в кольцевом пространстве должна быть в пределах 0,4—0,8 м/с. Если бурение производится с про­дувкой сжатым воздухом, то скорость восходящего потока должна быть в пределах 12—15 м/с.

При отборе бурового шлама бурение ведется интервалами. После проходки интервала оно прекращается, и отбор произво­дится до тех пор, пока из скважины не будет поступать промы­вочный раствор, очищенный от частиц разрушенной породы. До­стоверность установления горных пород геологического разреза по шламу при бурении жидкими очистными агентами невысока. Лучшие результаты получают при применении продувки сква­жин сжатым воздухом.

При бескерновом бурении коммерческая скорость обычно в 2—3 выше, чем при колонковом. В настоящее время бескер — новое бурение составляет 25 % от общего геологоразведочного бурения. Улучшение методов контроля за проходимыми поро­дами будет способствовать более широкому внедрению бескер- нового бурения в практику разведочных работ.

Комментарии запрещены.