Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Тип и диаметр долота выбирается в зависимо­сти от физико-механических свойств горных пород и конст­рукции скважины. Если в разрезе встречаются перемежаю­щиеся по крепости породы, то долото выбирается по преоб­ладающему типу пород.

Для сохранения направления скважины и более правиль­ного распределения осевой нагрузки по длине бурового сна­ряда большое внимание уделяется компоновке бурового сна­ряда. Обычно стремятся уменьшить радиальные зазоры меж­ду стенками скважины и буровым снарядом в его нижней части и выполнить компоновку более жесткой для передачи больших осевых нагрузок. Для этой цели применяются утя­желенные бурильные трубы (УБТ). Диаметр УБТ должен быть на один типоразмер меньше диаметра шарошечного долота (так, при 93-миллиметровом долоте необходимо применять трубы диаметром 73 мм, а при 112-миллиметровом долоте — трубы диаметром 89 мм и т. д.).

В зависимости от диаметра бурения и характера разбури­ваемых пород рекомендуют три типа компоновки бурового снаряда (рис. 8.5).

Первый тип компоновки используется при бурении сква­жин небольшого диаметра (76-112 мм). Компоновка бурового

Рис. 8.5. Компоновки [I-III) бурового снаряда:

I — долото; 2 — УБТ; 3 — бу — J рильные трубы; 4 — жесткая наддолотная часть УБТ; 5 — шламовая труба закрытого типа

г

оУ

снаряда второго типа рекомендуется при бурении скважин долотами диаметром более 151 мм. Третий тип компоновки используется при бурении скважин в хрупких породах боль­шого диаметра, когда образуется крупный буровой шлам, и поток промывочной жидкости не в состоянии вынести круп­ные куски шлама на поверхность.

Производительность бурения скважин шарошечными до­лотами зависит от параметров режима бурения: осевой на­грузки на забой, скорости вращения долота и расхода очист­ного агента. При бурении скважин сплошным забоем в ряде случаев применяют буровые установки со свободной подачей, которые позволяют использовать большие рейсовые проход­ки, достигающие нескольких метров. В этом случае осевая нагрузка создается только весом бурового снаряда. Регулиро­вать величину осевой нагрузки можно весом утяжеленных труб, который зависит от их длины и диаметра. УБТ ставят­ся обычно над долотом и придают тяжесть компоновке буро­вого снаряда и позволяют поддерживать направление сква­жины.

Вес УБТ берется на 25 % больше осевой нагрузки, что дает возможность осуществлять бурение с разгрузкой, подвешивая верхнюю часть бурового снаряда на лебедке, а осевая нагруз­ка создается только весом УБТ, которая вместе с долотом опирается на забой. Длина УБТ (м) находится из следующего выражения:

где Р — осевая нагрузка, даН; д — вес 1 м УБТ в даН; рж — плотность промывочной жидкости, кг/м3; рм — плотность ма­териала УБТ, кг/м3; 1,25 — коэффициент увеличения осевой нагрузки.

Осевая нагрузка на долото (даН) рассчитывается по фор­муле

р = ад (8.2)

где РУд — удельная нагрузка на 1 см диаметра долота, даН; С — диаметр долота, см.

Удельная нагрузка выбирается в зависимости от физико­механических свойств горных пород и типа долота. На основа­нии опыта бурения скважин и экспериментальных исследова­ний значения удельных осевых нагрузок приведены в табл. 8.2.

Минимальные значения нагрузки используют при бурении пластичных, а также трещиноватых пород. При увеличении крепости и абразивности породы удельная нагрузка повыша­ется.

Частота вращения почти не влияет на проходку на долото, если осевая нагрузка выдерживается в требуемых пределах. Обычно частота вращения долота не превышает 300 об/мин. При бурении малоабразивных пород окружная скорость до­лота рекомендуется в пределах 1-2 м/с, а в абразивных поро­дах она не должна превышать 1 м/с, так как при больших частотах вращения увеличивается износ долота.

Для эффективной очистки забоя от шлама скорость восхо­дящего потока промывочной жидкости должна быть не менее

0, 8 м/с при бурении мягких пород и не менее 0,4 м/с при бу­рении твердых пород.

Комментарии запрещены.