Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Ударный снаряд для бурения скважины (рис. 9.13) в общем случае состоит из долота, расширителя, ударной штанги, нож­ниц (ясс) и канатного замка.

Для ударного бурения применяются долота различной формы (рис. 9.14).

Двутавровое долото (рис. 9.14, а) состоит из корпуса 1, головки 2 с резьбой под ударную штангу и лезвия 3 клинооб­разной формы с углом заправки 70—110°. Долота с острым углом применяют для мягких пород; при более остром угле заправки долото сильно увязает в породе, что затрудняет подъем инструмента с забоя.

Для проходки пород средней твердости и крепких приме­няют долота с тупым углом во избежание выкрашивания лез­вия при ударе о забой.

Крестовые долота (рис. 9.14, б) применяют при проходке в неоднородных и трещиноватых породах. Они имеют большую опору, чем двутавровые, поэтому при ударе о забой не раскли­ниваются в трещинах н не отклоняются в сторону при встрече
твердого включения. Округляющие долота используют в тех случаях, когда двутавровые долота не обеспечивают надлежа­щую обработку скважин, дают пропуски, затрудняющие в дальнейшем спуск в скважину обсадных труб. От двутавро­вых они отличаются боковыми гранями, приближающими эти долота к цилиндрической форме. Угол заправки лезвия до 140° (|рис. 9.14, в).

Лезвия всех долот имеют диаметр больший чем корпус, что при износе предотвращает возможность заклинивания до­лота в скважине. Долота в работе изнаши­ваются — изменяется угол заправки и диа­метр. Сработанное долото перезаправляют. Для этого его нагревают в горне, восстанав­ливают прежние размеры лезвия и угла за­правки, а затем закаливают. Так перезаправ­ляют долота малых диаметров. Долота боль­ших диаметров во избежание образования в их теле трещин при неравномерном нагреве в горне нагревают в соленых ваннах, а за­правляют на специальных заправочных стан­ках. Материалом долот служат стали: У7А, У8А; С63; 60С2, специальная долотная и хро — моникельмолибденовая. Размеры долот при­ведены в табл. 9.4.

Ударная штанга представляет собой мас­сивный цилиндр, на нижнем конце которого имеется внутренняя остроугольная резьба под долота, а на верхнем конце — внешняя резьба под канатный замок.,На обоих концах штанги имеются квадраты под инструментовые ключи.

Рис. 9.13. Ударный снаряд в сборе:

/ — канат; 2 — канатный замок; 3 — ножницы; 4— ударная штанга; 5 — долото

Ударная штанга необходима в буровом снаряде для уве­личения массы, так как энергия удара определяется живой силой ти2/2. Чем больше живая сила, тем эффективнее идет разрушение породы при ударе долота о забой.

Канатный замок служит для соединения ударной штанги с канатом. Рациональнее применять канатные замки с вращаю­щейся втулкой, в которой крепится канат.

Такая конструкция замка обеспечивает автоматический по­ворот бурового инструмента после каждого удара, в результате чего долото ударяет по новому месту на забое. При подъеме бурового снаряда кверху канат под действием нагрузки растя­гивается и раскручивается, поворачивая долото; при ударе до­лота о забой канат разоружается и закручивается — в это
время его конец во втулке замка поворачивается. Диаметр ка­натов 10—18 мм.

Отдельные звенья бурового снаряда соединяют на резь­бах, с помощью специальных ключей, называемых инструмен — товыми (рис. 9.15). При свинчивании бурового снаряда поль-

1

Рис. 9.14. Буровые долота: ■а — двутазровое: б — крестовое, в — округляющее

із

М

Рис. 9.15- Инстру­ментальный ключ

зуются двумя ключами или ключом и подкладной вилкой. Тот и другой инструменты накладывают зевом на соответствующие квадраты головки долота, ударной штанги или замка. Соеди-

Таблица 9.4 Основные размеры бурового инструмента Долота Ударные штанги Канатные замки Желонки я е Масса, кг гладкоствольные 2 2 % 5 о. н 0) ■г я £ ч двутав­ рового 1 округ — ; ЛЯЮЩЄГО | 1 Диаметр, мм Длина, мм Масса, , кг і Диаметр» Длина, мм Масса, кг Диаметр, 1 Длина, мм Масса, кг 148 42,5 85 112 6000 460 112 600 37,7 89 2270 25 196 70 120 112 4000 303 — — 95 2275 30 248 93 200 140 6000 704 140 700 55,8 120 6175 95 298 120 310 140 4000 464 — — — 173 4475 181 345 180 370 165 6000 990 165 750 77,3 225 4550 248 395 200 398 165 4000 600 — — — 285 4590 334 445 320 596 188 6000 1290 — — — 335 4580 409 495 400 700 188 4000 845 188 800 95,5 390 4770 522 595 440 900 188 2000 410 — — — 435 4800 635 €95 795 850 520 570 630 . 1400 220 220 4000 2000 1120 530 220 900 127 500 3900 800 п 1500 мм ) и м е ч а н и е. Длина долот в завн снмости от диа метра і .олеблг тся от 350 до

нять буровой снаряд необходимо очень прочно, чтобы при уда­рах о забой он не развинтился.

Долотами только разрушают породу на забое, но не подни­мают ее на поверхность. Эту операцию выполняют с помощью желонок (рис. 9.16), представляющих собой трубу длиной 1,5-—

3 м, на нижнем конце которой закреплен башмак с клапаном.

Клапаны бывают шаровые, тарельча — <5 тые, одностворчатые и двухстворчатые, полусферические. Желонки с двухствор­чатым и полусферическим клапаном снабжаются опережающим ножом, обес­печивающим лучше условия заполне­ния их породой, желонки могут быть ис­пользованы в качестве проходческого инструмента, например, по пескам, плы­вунам и гравийно-галечниковым отло­жениям. Последние более успешно про­ходят грейферными и утяжеленными желонками.

Утяжеленная желонка диаметром 250—370 мм имеет вес в пределах 700—

1200 даН. Поэтому она при ударе баш­мака о забой успешно углубляет сква-

а Б 5 Рис. 9.16. Желонки: с —с плоским клапаном: 1 — корпус, 2—башмак. 3 — клапан, 4 — вилка, 5 — резьба, б—с полусферическим клапаном, в —- грейферная желонка: 1 — зубья-лопастн, 2 — тяга; 3 — поршень; 4 — ролики;- 5 — пружина; 6 — кроп-блск, 7 — трос, В — корпус

жину и одновременно поднимает выбуренную породу. Клапан желонки двухстворчатый. В раскрытом состоянии он убирается в пазы башмака, что обеспечивает продолжительность его ра­боты н свободный проход породы в желонку.

Обсадные трубы и их принадлежности. В мягких породах стенки скважин, неустойчивы. Для искусственного крепления их применяют цельнотянутые обсадиые Т]рубы. Толщина обсад­ных труб 6—14 мм, длина 1—6 м. Трубы соединяются муф­тами, для которых на обоих концах каждой трубы имеется остроугольная резьба. В табл. 9.5 приведен существующий стандарт муфтовых обсадных труб.

Таблица 9.5

	Обсадные трубы	Муфты
Наружный диаметр, мм	То. пщнка стенок, мм	Масса 1 м, кг	Наружный диаметр, мм	Масса, кг
114	6—9	16—23,3	133	6,3
127	6-9	17,4—26,2	147	7,3
146	6—12	20,7—39,7	166	8,7
168	6—14	24,0—53,2	188	9,3
194	8—14	36,7—62,’г	216	12,5
219	7—12,5	36,6—63,7	243	15,0
245	7—12,5	41,1—71,7	269	17,3
273	9-12	58,6—77,2	298	21,5
299	9—12	64,4—84,9	325	24,3
375	9—12	70,1—92,4	351	28,0
351	10—12	84,1 — 100,3	367	29,0
377	10—12	90,5—108,0	402	31,0
426	10—12	102,7—122,5	451	35,0

Примечание. Толщина стснок труб меняется через 1 мм.

Принадлежностью труб является башмак — короткий па­трубок. Нижний конец башмака имеет гладкую или фрезер­ную форму. Торец башмака закаливается. Назначение баш­мака— защита нижнего’конца колонны от деформаций при спуске в скважину, при встрече неровностей в стенках сква­жины или при задавливанин трубы в породу, а также для раз­рушения породы при погружении труб с вращением.

Универсальная головка при спуске И’ подъеме колонны ис­пользуется вместо вертлюга, а при забивании колонны труб предохраняет верхний конец последних от деформаций. Для посадки колонны труб ударами применяется специальный за­бивной снаряд (рис. 9.17).

Хомуты железные применяются для удержания колонны труб в скважине на весу. Для вращения труб при креплении скважины используются такие же хомуты, но с длинными ручками или же фрикционные многошарнирные ключи с ме­ханическим приводом.

Ключи цепные (рис. 9.18) применяются для свинчивания и развинчивания обсадных труб.

Технология бурения скважин. Паред началом буровых ра­бот разрабатывают конструкцию скважин. Глубина скважины определяется глубиной залегания кровли водоносного гори­зонта и глубиной, на которую вскрывается горизонт, а при

Рис. 9.17. Забивной снаряд:

оборудовании скважины эр­лифтом— требуемой глубиной спуска эрлифтных труб.

Конечный диаметр сква­жины должен быть установлен с учетом помещения в сква­жину насоса, которым предпо­лагается оборудовать сква — жину. При получении воды из песков конечный диаметр скважины принимается в соот­ветствии с диаметром фильтра или зафильтровой засыпки.

/ — канатный замок, 2 — ударный хомут, 3 — забивная головка; 4 — обсадная труба

Рис. 9.18. Ключ цепной

Стенки скважин, сложен- ные устойчивымй скальными породами, не закрепляются. Водоносные пласты, представ­ленные скальными трещинова­тыми неустойчивыми поро­дами, закрепляются перфори­рованными колоннами обсад­ных труб.

При проходке неустойчивых горных пород последние закрепляются трубами, а водоприем­ная часть скважины в пределах водоносного пласта — фильт­рами.

Начальный Оп и конечный Ок диаметры скважины (мм) связаны зависимостью

Д, = .Ов + а-^-, (9.21)

где Ь— глубина скважины, м; а-—разница между диаметрами смежных колонн; ДI — выход колонны, м (из-под башмака предыдущей колонны).

При бурении малосвязных пород величину Д/ принимают около 5.0 м, для бурения вязких пород, если бурят с расши­рителем, выход колонны составляет около 100 м. Величина а должна быть не менее 100 мм.

На месте заложения скважины проводят подготовительные работы — выравнивают площадку для бурового станка, на пло­щадке устанавливают буровой станок и приступают к забури — ванию скважины. Проходится скважина на глубину короткой

направляющей трубы, которую, если необходимо, забивают ударным снарядом. После этого направляющую трубу уста­навливают в вертикальное положение и надежно раскрепляют.

Ударный снаряд для забуривания состоит из долота и удар­ной штанги.

При ударно-канатном бурении частота ударов п в 1 мин и высота сбрасывания к связаны между собой следующей зави­симостью:

п= 21 У^ТГ, (9.22)

где £ — ускорение движения снаряда в скважине с учетом затрат энергии на преодоление снарядом гидравлических и других сопротивлений. Обычно принимают —6 м/с. При указанных значениях Н и £ частота ударов обычно находится в пределах 50—60 в 1 мин.

Удар долота по забою будет более эффективным, если до­лото перед началом его подъема не касается забоя. Начальное расстояние от забоя до лезвия долота носит название навески. При падении долота вследствие движения снаряда по инерции и эластичного растяжения каната удар долота по забою будет более четким. В этом случае улучшаются условия разрушения породы и исключается отклонение бурового снаряда в сторону, что необходимо для проведения более прямой скважины.

Навеску долота устанавливают до начала работы инстру — ментового барабана при выключенном оттяжном механизме. Величина навески может достигать Д=1,5—3,0 мм на 1 м скважины или рассчитывается

Л==("7’^Т’У при ^=СТсж/107’ (9-23*

где стСж — временное сопротивление пород на сжатие, Па.

Регулировка работы станка облегчается, когда в буровой снаряд включены ножницы-яссы, состоящие из двух раздвиж­ных звеньев (см. рис. 9.13). Благодаря ножницам скорость удара долота о забой не зависит от синусоидального измене­ния скорости движения оттяжного ролика. Отметим, что при заклинивании долота ножницы используются для его выби­вания.

Ударно-механическое бурение ведется с подливом воды в скважину. При проходке твердых пород количество жидкости ограничивает 10—14 л. Для того чтобы обеспечить безопасные условия работы при забуривании скважины, снаряд заключают в специальное направляющее устройство, находящееся на раме станка. После забуривания приступают к углублению сква­жины в соответствии с запроектированным режимом бурения.

Параметрами режима бурения являются вес снаряда Ст частота ударов п в 1 мин, высота сбрасывания снаряда к в м, навеска А в см и концентрация шлама в скважине.

З = 4i + 4z + Qs + pL, (9.24)

где <7i — вес долота; <72 — вес ударной штанги; qz — вес канат­ного замка; р — вес 1 м каната; L—длина каната, м.

При работе с ножницами

G = Qi — f — Q2 “Ь1 /2<7з, (9.25)

где <7з — вес ножниц, даН.

Масса каната определяется из следующих данных:

Диаметр скважины,

мм 400 350 300 250 200 150

Масса 1 м каната, кг 1,8 1,8 1,6 1,6 1,3 1,0

Вес снаряда подбирается по относительному весу инстру­мента:

G = qDc, (9.26)

где q — относительный вес инструмента, даН/см; £>с — диаметр скважины, см.

Относительный вес зависит от твердости горных пород и принимается для мягких нррод 20—25, для твердых 30—40, для крепких 40—50 и для весьма крепких 50—70 даН/см.

Высоту сбрасывания снаряда выбирают в пределах h=0,4— 1,0 м. Большие значения h обычно принимают при проходке более мягких пород, снижая их в очень крепких породах.

Плотность бурового шлама может оказывать значительное влияние па показатели бурения (скорость проходки и расход долот), особенно в крепких породах. В осветленной (содержа­щей мало шлама) жидкости частицы разрушенной породы легко осаждаются на забой, образуя на нем породную по­душку. Вторичное дробление породы на забое вызывает не­производительную работу долота — скорость проходки уменьша­ется, износ долот возрастает. При поддержании оптимальной плотности бурового шлама скорость бурения можно уве­личить на 10—15 %.

Плотность шлама должна быть тем больше, чем больше ‘ удельный вес породы, чем тяжелее минералы, ее составляющие чем крупнее частицы породы, отбиваемые на забое. Исследова­ниями установлено, что оптимальная плотность шлама повы­шается с увеличением твердости горных пород и изменяется в пределах 1,45-103 — 2,0-103 кг/м3.

Для крепления стенок скважины обычно применяются тол­стостенные обсадные трубы с муфтовыми соединениями. При наличии в скважинах сильноминерализованиых вод, вызываю­щих коррозию стальных труб, для крепл£ния применяют трубы из некорродирующих материалов — асбоцемента, фанеры,

пластмасс и т. д. Крепление скважин трубами ведут или мето­дом ходовой колонны, или методом свободного спуска.

Метод ходовой колонны, т. е. крепление скважины одновре — ‘ менно с углубкой, применяют при бурении скважин с неустой­чивыми стенками. Когда стенки скважины сложены прочными

Рис. 9.19. Схема работы вибратора при погружении фильтровой колонны труб с гравийно-проволочным фильтром: с# б, в — начальная, промежуточная и окончательная стадии; /— вибратор; 2 — клино — вбЙ захват; 3—муфта фильтровой трубы; 4 — эксплуатационная колонна; 5 — фильт­ровая колонна; 6 — гравийно-песчанан смесь; 7 — башмак-расширитель; 8, 9—породы в кровле н подошве водоупора; /0 — желонка

породами, в состав снаряда включают расширитель. При ис­пользовании расширителя вес ударного снаряда увеличивают.

Посадка ходовой колонны производится ударами забивного ■снаряда или с помощью вибраторов. Вибраторы используются также прн извлечении обсадных труб. Так, вибромолот БВС-1 может быть применен для посадки и извлечения обсадных труб до 150 м, а вибратор ВПФ-1 для погружения фильтровых ко­лонн с конусным башмаком-расширителем при устройстве в скважиие гравийного фильтра до глубины 60 м (рис. 9.19). Извлечение обсадных труб вибратором ВПФ-1 возможно с глу­бины до 40 м.

Техническая характеристика вибромеханизмов

Вибромеханизмы …………………………………… БВС-1 ВПФ-1

Диаметры труб (толщина стенки не менее

7 мм), мм:

забиваемых……………………………………….. 273—529 168—426

извлекаемых……………………………………… 219—426 168—426

Статический момент массы, дебалансов

TOC o "1-5" h z вибромехапизмов, Н-м……………………………. 25 80

Электродвигатель марки………………………… АОПВВ-2-81-6 АОС-2-42-4

Мощность, кВт ……………………………………… 22 7,5X2

Масса вибромеханизма, кг………………………. 2400 880

Электролебедка …………………………………….. Л-5001 —

Тяговое усилие, кН……………………………….. 50 —

Транспортная масса комплекта, кг. . 4800 —

При бурении в сыпучих породах часто применяют обсадные трубы с гладкими наружными и внутренними стенками. Обсад­ную колонну собирают на сварке или с помощью винтовых соединений типа «труба в трубу». Колонну с гладкими наруж­ными стенками легче забивать, а также извлекать из сква­жины при ее ликвидации.

Метод свободного спуска колонны обсадных труб приме­няют там, где стенки скважины сложены устойчивыми паро­дами. Нижнюю часть колонны обсадных труб, предназначен­ную для разделения водоносных горизонтов, тампонируют гли­ной или цементом.

Чтобы предотвратить самопроизвольный уход обсадной ко­лонны, башмак ее должен устанавливаться в прочных породах. С той же целью верхнюю часть колонны подвешивают на хому­тах. Трубы неметаллические — асбестовые, фанерные и другие невысокой механической прочности свободно спускают в сква­жину, без забивки, а затрубное пространство цементируют.

Особенности технологии бурения в сложных условиях. Рых­лые песчаные породы бурят желонками с — одновременным креп­лением скважин трубами. Наружный диаметр желонки должен быть на 100 мм меньше внутреннего диаметра колонны обсад­ных труб, которая должна идти с опережением забоя. Если в скважине нет воды, ее подливают в объеме 0,1 м3 на каждый рейс. Рекомендуется сбрасывать желонку с высоты не менее 1 м. В этом случае песок лучше отсасывается от башмака ко­лонны труб, и она погружается под действием собственного веса. При наличии воды в скважине желонку надо утяжелять ударной штангой.

При проходке’сухих песков в скважину забрасывают жир­ную глину и наливают воду. Связанный глиной песок легко извлекается на поверхность.

Песчаные породы можно проходить желонкой со сфериче­ским клапаном и ножом, который разрыхляет породу. Когда в песке отсутствуют мелкая галька и гравий, надо использовать желонку с плоским клапаном. Бурение песков следует вести с желоночного или инструментального барабанов станка.

Влажные пески проходят при небольшой высоте сбрасыва­ния (0,5—0,6 м) и небольшом числе ударов. При таком режиме бурения порода лучше засасывается в желонку. При бурении песков повышенной влажности применяют желонки поршне­вого типа.

Пески-плывуны (пласты небольшой мощности) проходятся трубами. Если плывуны напорные, то они образуют в скважине песчаные пробки, затрудняющие погружение труб. Для созда­ния противодавления на пласт в скважину наливают густой глинистый раствор. Породу вычерпывают желонкой обычного ‘или поршневого типа. После проходки водоносного пласта ко­лонну залавливают в подстилающий пласт породы.

Галечники (и гравийные отложения) проходят простыми утяжеленными и грейферными желонками, а также с помощью долот. Простую желонку утяжеляют ударной штангой весом 350 даН. При бурении скважин повышенного диаметра (350 мм и более) успешно применяют грейферные желонки.

При проходке галечников башмак обсадных труб должен опережать забой. Чтобы желонка не расклинилась галькой в трубах, внешний диаметр желонки принимают не более 0,7 внутреннего диаметра труб. С той же целью высоту сбрасыва­ния ограничивают до 0,8—1,0 м, так как в случае большой вы­соты сбрасывания при ударе желонки о забой галька может вываливаться через верх желонки и заклинивать ее. Ликвида­ция прихвата потребовала бы подъема обсадных труб.

Устойчивость стенок скважины при проходке гальки можно повысить забрасыванием на забой глины. Всякий раз после извлечения желонки из скважины рекомендуется забивка труб. Когда галечники проходят долотами, крепление стенок осуще­ствляют методом ходовой колонны, осаживая трубы через 1,0—1,5 м проходки. Для облегчения посадки труб рекоменду­ется расхаживание их с поворотами.

Валунные отложения проходят с применением крестообраз­ных и округляющих долот. Долото разбивает валуны, а ос­колки их вгоняет в стенки скважины. Мелкие валуны можно

поднимать желонками или стаканами. Крупные валуны можно взрывать накладными зарядами ВВ. При подрыве валунов об­садную колонну надо приподнимать над забоем на высоту не менее 3—4 м.

Бурение глин часто осуществляют стаканами. Стакан при проходке слабых глин сбрасывают в скважину с желоночного или инструментального барабанов. Для бурения более плотных глин стакан соединяют с ножницами и ударной штангой, ко­торые служат для забивки его в породу.

Вскрытие водоносных пластов. Если вскрываемый водонос­ный горизонт представлен трещиноватыми, но устойчивыми породами, то он не закрепляется трубами. При разрушенных скальных породах водоносный горизонт закрепляется перфо­рированными трубами. Если водоносный горизонт представлен рыхлыми породами, в скважине устанавливаются фильтры. Проходка водоносных песков осуществляется трубами, после чего спускается фильтровая колонна. После установки фильтра против водоносного пласта обсадная колонна приподнимается, обнажая фильтр.

При устройстве засыпного гравийного фильтра гравий за­сыпается через кольцевое пространство между фильтровой и обсадной колоннами труб. Последняя по мере заполнения на­меченного пространства гравием постепенно приподнимается для обнажения фильтра и вскрытия водоносного пласта.

До вскрытия водоносного горизонта скважина закрепляется обсадными трубами. После этого на устье скважины устанав­ливается оголовок, позволяющий перекрывать устье и регули­ровать дебит скважины.

Для увеличения притока воды к скважине, водоносный пласт которых представлен скальными трещиноватыми поро­дами, могут производиться взрывные работы, а также соляно — кнслотная обработка карбонатных пород.

Поисковые скважины, а также скважины, пройденные с це­лью гидрогеологических исследований и выполнившие свои — функции, ликвидируют.

Извлечение колонн обсадных труб и ликвидация скважины часто являются одной из трудоемких операций. Трубы извле­кают: расхаживанием колонны, т. е. натяжением колонны через тали с резким ее освобождением; отбоем, т. е. сильным натя­жением колонны через тали с одновременным нанесением уда­ров ударной штангой по головке, вставленной в верхнюю часть обсадной трубы; натяжением колонны с применением вибрато­ров (например, вибратор типа ВО, БВС-1 и ВПФ-1).

При извлечении труб в сложных геологических условиях, чтобы стронуть колонну с места, применяют гидравлические домкраты.

Извлечение обсадной колонны методом расходки в боль­шинстве случаев дает хорошие результаты.

Извлечение труб отбоем применяют в интервалах, сложен — , ных трещиноватыми и гравелисто-галечниковыми отложе — ями, а также при застоявшихся колоннах.

После извлечения труб разведочную скважину, в зависи­мости от технических условий на бурение, заливают цементом или просто засыпают породой. На скважине устанавливают столб (репер) с указанием номера скважины, года проходки ‘ и наименования организации, проводившей работу.

Предупреждение и ликвидация аварий. К характерным ава­риям канатного бурения относится оставление в скважине раз-

Рис. 9.20. Комплект ловильного инструмента для ударно-канатного бурения:

а — канаторезка; / — стержень, 2 — обойма, 3 — ползунок, 4 — нож, 5 — направляющие; 0 — шлипсовая муфта; в — шлире, г — ловильные ерши; д — боковое долото; е — оправка для обсадных труб; ж — забивное приспособление для обсадных труб

личного рода бурового инструмента. Это может произойти при развинчивании соединений бурового снаряда, поломке инстру­мента или обрыве каната.

Развинчивание резьбовых соединений чаще всего проис­ходит из-за отсутствия должного контроля за их работой. Ударный снаряд, особенно при проходке крепких пород, ис­пытывает динамические знакопеременные нагрузки, которые могут вызвать развинчивание инструмента. При свинчивании резьбовые соединения тщательно очищают от прязи, смазы­вают и прочно затягивают. Соединение считается непригодным, когда зазор между соединенными деталями выбран полностью.

Поломка бурового инструмента может произойти или из-за его неисправности, или вследствие прихватов, часто вызванных геологическими причинами (вывалы пород и т. д.). Если инст­румент прихватило прочно, то часто, обрывается канат.

Чтобы быстро ликвидировать любую аварию, необходимо точно знать размеры инструмента, глубину скважины и иметь на буровой соответствующий рабочему инструменту ловильный инструмент.

При ликвидации тяжелых аварий следует пользоваться спе­циально предназначенным для этого более прочным ловиль — ным канатом.

Собирают ловильный инструмент (рис. ‘9.20) в следующем порядке: ловильный инструмент, ловильные ножницы, ударно­выбивная — штанга, канатный замок. Ловильные ножницы от­личаются от рабочих большой длиной хода. Если буровой сна­ряд сильно прихвачен, его извлекают с помощью ловильного каната. Для этого по канату в скважину спускается канато­резка (рис. 9.20, а), соединенная с ножницами и отбойной штангой, с помощью ее рабочий канат отрезается у канатного замка. Канаторезка состоит из стержня, обоймы, на наклонной стенке которой имеются направляющие, по которым скользит ползунок с ножом. Перед тем как канаторезку надевают на обрезаемый канат, обойму снимают. После тогб как рабочий канат обрезан, в скважину на ловильном канате спускают ло­вильный снаряд со шлипсовой муфтой (рис. 9.20, б). Легкими ударами ударной штанги и ловильных ножниц шлипсовую му­фту набивают на аварийный канатный замок, имеющиеся на шлипсовой муфте плашки захватывают своими кольцевыми выточками наружную резьбу канатного замка — извлекают буровой снаряд с помощью ударного механизма станка. В тех случаях, когда канатный замок не имеет наружной резьбы или когда инструмент развинтился, для ловли замка, ножниц или ударной штанги применяют шлипс (рис. 9.20, в). Для ликвидации аварий с желонкой используют вилку с защел­кой. Для ловли оборвавшегося каната служат «ерши» (рис. 9.20, г).

Для облегчения извлечения инструмента, прихваченного об­валившейся и уплотнившейся вокруг него породой, последнюю разрушают с помощью бокового долота (рис. 9.20, д).

В том случае, когда инструмент извлечь из скважины не удается, проводится торпедирование. Если стенки скважины неустойчивы, то при взрыве образуется большая каверна, ко­торая для продолжения бурения должна быть перекрыта об­садными трубами.

Для исправления вмятин в обсадных трубах используют * оправку (рис. 9.20, е).

При извлечении обсадных труб применяют забивные при­способления (рис. 9.20, ж), вибраторы или вырезают трубы участками с помощью труборезок.

Аварии часто связаны с резким отклонением ствола скважин от вертикального направления. Для предотвращения искривле­ния скважины бурить следует исправными долотами. Если ис-

кривление произошло вследствие отжатия долота встретив­шимся большим валуном, то его торпедируют.

При бурении скважин в сильноперемежающихся по твер­дости породах и при остром угле встречи выравнивают поверх­ность забоя с помощью кусков крепкой породы или обломков чугуна и вновь прорабатывают этот участок скважины. Сильно кавернозные участки скважин перекрывают обсадными тру­бами.

При ударно-механическом бурении все горные породы раз­деляют на семь категорий. Каждая категория пород характе­ризуется двумя статистическими величинами: скоростью про­ходки в час чистого бурения и величиной проходки за рейс.

TOC o "1-5" h z Категория по буримости…. I II III IV V VI VII

Скорость бурения, м/ч………………….. 9,00 8,00 4,00 2,00 1,00 0,4 0,15

Проходка за рейс, м…………………….. 0,5 0,5 0,5 0,35 0,30 0,25 0,20

Рост производительности при бурении достигается за счет уменьшения времени на вспомогательные операции и органи­зационные простои, включая аварии. Для этого требуется все­мерное улучшение организации буровых работ.

Комментарии запрещены.