ТЕХНОЛОГИЯ БУРЕНИЯ ПНЕВМОУДАРНЫМИ МАШИНАМИ
В состав колонкового набора для пневмоудар — ного бурения входят буровая коронка с кернорвателем, колонковая труба, шламовая труба, пневмоударник, автомасленка и регулировочный клапан.
Регулировочный клапан служит для отбора сжатого воздуха из бурильных труб, когда производительность компрессора превышает расход воздуха, необходимый для работы пневмоударника, и ступенчатого выброса воды из скважины при бурении обводненных пород. Регулировочный клапан ставится над автомасленкой или шламовой трубой.
Автомасленка служит для смазки деталей пневмоударника. Для пневмоударного бурения разработаны два комплекса технических средств: один для разведки коренных месторождений — РП, второй для разведки россыпей в районах распространения многолетней мерзлоты — КПР.
Комплексы отличаются конструктивным исполнением оборудования и диаметрами. Кроме того, в комплекс КПР входят шламовые трубы разъемного типа ТШР и лоток-делитель для проведения опробования шлама. С комплексом поставляются одинарные (ТП) и двойные (ТДП) колонковые трубы диаметрами 146, 168 и 203 мм.
Твердосплавные коронки армируются резцами цилиндрической формы из твердого сплава ВК15, ВК8-В достаточно крупного размера и с ориентированной вставкой лезвий резца. Число резцов большое (от 8 до 15), что обусловлено очень высокой энергией единичного удара пневмоударника. Износ коронок по наружному диаметру не должен превышать 2- 4 мм.
Обвязка поверхностного оборудования аналогична при бурении с продувкой (рис. 15.4).
Основное оборудование включает буровой станок 14, компрессор 1 с воздухосборником 2 и буровой насос 15 с приемной емкостью 16. Насос можно использовать в случае осложнений или при встрече сильно обводненных пород. В систему обвязки оборудования включают влагоотделитель 4 для сбора конденсата, холодильник 5 для поддержания постоянной температуры воздуха, герметизатор устья скважины 11, шламоотводная линия 12 с циклоном 13 для очистки воздуха. В систему обвязки входят соединительные шланги 3, вентили 7. К одному из вентилей подсоединена трубка 6 для сброса воздуха в атмосферу. В качестве контрольно-измерительной аппарату-
|
Рис. 15.4. Схема обвязки оборудования при разведочном колонковом бурении с продувкой воздухом |
ры используют манометр 9 для контроля за давлением воздуха, расходомер 8, термометр 10. Температура сжатого воздуха не должна превышать 90 °С, так как это может вызвать разрушение резиновых шлангов. Выкидная линия 12 обычно устанавливается в сторону господствующих ветров на расстоянии не менее 10 м. Для уменьшения попадания пыли на буровую иногда на конце выкидной линии устанавливают вытяжной вентилятор. Трубопроводы поверхностной обвязки не должны иметь резких сужений и поворотов.
Методика выбора параметров режима бурения, изложенная для гидроударного бурения, применима к пневмоудар — ному.
С целью увеличения проходки на породоразрушающий инструмент при бурении абразивных пород осевую нагрузку ограничивают до 300-400 Н. В породах средней твердости осевую нагрузку принимают равной 600-800 Н.
Количество подаваемого воздуха определяет его давление на входе пневмоударника и соответственно его энергетические показатели — энергию и частоту ударов.
Минимальный предел подачи воздуха устанавливается из условия необходимости обеспечения скорости восходящего потока в призабойной зоне 18-20 м/с и, таким образом, зависит от значений и соотношений диаметров скважины и бурильных труб.
В процессе бурения необходимо следить за давлением воздуха на компрессоре, так как снижение давления на 0,1 МПа приводит к уменьшению скорости бурения на 20-25 %.
Повышение давления может быть причиной образования сальников или скопления шлама в скважине. Признаком за — шламования скважины является увеличение количества шлама на выходе. В этом случае нужно пневмоударник приподнять от забоя, таким образом блокировав его, и продуть скважину в течение 5-10 мин. При появлении затяжек инструмента, в случае сальникообразования, необходимо расхаживать снаряд при полной подаче воздуха и сблокированном пневмоударнике.
Для предотвращения сальникообразования в скважинах с малыми водопритоками (0,1-0,3 л/мин) необходимо в поток воздуха вводить раствор ПАВ. Расход водного раствора ПАВ подбирается в зависимости от интенсивности водопритока и условий выноса шламовой пульпы из выкидной линии и не должен превышать 7-8 и 8-10 л/мин для пневмоударников РП-111 и РП-130 соответственно. В качестве ПАВ применяют ОП-7, ОП-Ю, концентрация которых в пресных водах составляет ОД-0,2 %, а в рассолах увеличивается до 1,1-1,2 %.