Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Под подачей инструмента понимают его вертикальное переме­щение на поверхности, которое осуществляется опусканием ве­дущей трубы в ротор на некоторую величину в результате ослаб­ления (оттормаживания) тормоза лебедки.

Под погружением долота понимают глубину внедрения долота в породу под влиянием подачи инструмента.

Не следует путать величину подачи, производимой сверху бу­рильщиком или автоматом, с глубиной погружения долота в по­роду, так как колонна бурильных труб не является абсолютно жесткой системой и испытывает в зависимости от возникающих в ней усилий упругие деформации, компенсирующие разницу между подачей и глубиной погружения долота. Таким образом, погруже­ние долота всегда меньше подачи инструмента; в то же время любое погружение долота происходит только в результате подачи инст­румента. В этом состоит органическая связь и принципиальное раз­личие этих двух понятий.

Подача инструмента, производимая бурильщиком, находящим­ся ни поверхности, должна быть плавной, непрерывной, обеспе­чивающей такое удельное давление долота на забой, которое пре­вышает сопротивляемость горных пород разрушению и создает наиболее эффективную скорость их разбуривания. Подача инстру­мента осуществляется при помощи подъемного механизма — бу­ровой лебедки, оборудованной мощным тормозным устройством и талевой системой.

Автоматизация и механизация буровых работ, облегчающая труд н увеличивающая безопасность работ, приобретает особое значе­ние в связи с увеличением глубин, мощностей буровых двигате­лей и внедрением форсированных режимов бурения.

В большинстве случаев передача массы инструмента на забой скважины производится бурильщиком вручную. Бурильщик дол­жен хорошо знать условия бурения в данном районе и в соответ­ствии с этим регулировать подачу инструмента. Выдержать равно­мерность подачи при помощи тормоза лебедки чрезвычайно труд­но. Ручная подача очень сильно утомляет бурильщика, так как ему приходится одновременно внимательно следить за измерительными приборами, напрягать зрение, слух и, держась за ручку тормоза, по физическим ощущениям судить о характере работы долота на забое. Мастерство бурильщика приходит с годами и требует осо­бых физических и психических данных.

Равномерная подача в пределах заданного давления на забой достигается механизированной подачей. При этом должны быть выполнены следующие основные требования:

• скорость подачи инструмента должна устанавливаться авто­матически в соответствии с крепостью проходимых пород и сте­пенью износа долота;

• скорость подачи должна плавно регулироваться в широких пределах от нескольких десятков метров в 1 ч при бурении в мяг­ких породах до нескольких сантиметров при бурении в крепких породах;

• при остановке гидравлического забойного двигателя, а также при значительных перегрузках бурового двигателя должен быть предусмотрен реверс системы — подъем долота с забоя;

• автомат должен быть прост и надежен в эксплуатации.

Все известные системы устройств для подачи долота (УПД) можно подразделить на следующие основные группы:

• автоматы подачи, работающие в зависимости от величины выделяемой на бурение мощности;

• автоматы подачи, работающие в зависимости от натяжения талевого каната (нагрузки на долото);

• регуляторы подачи, осуществляющие равномерную подачу инструмента (регуляторы отличаются от автоматов подачи в ос­новном тем, что у них отсутствует реверс бурильной колонны);

1 — барабан лебедки; 2 — механизм обратной связи; 3 — гидравлический инди­катор массы; 4 — пульт управления; 5 — поршневой механизм

• стабилизаторы массы (веса), осуществляющие подачу инст­румента при постоянстве заданной величины осевой нагрузки на долото.

Существует целый ряд конструкций УПД.

Автоматическое подержание заданной осевой нагрузки на до­лото может осуществляться при помощи стабилизаторов массы. Наиболее широко используется стабилизатор массы типа СВМ конструкции ВНИИБТ, который можно устанавливать на буро­вых лебедках при наличии пневмосистемы с давлением ноздуха 0,6.„О,9 МПа (рис. 8.11). Стабилизатор состоит из исполнительно­го пневматического поршневого механизма 5, соединяемого с ру­кояткой ленточного тормоза буровой лебедки; пульта управления

4 с электроконтактным манометром и рукоятками для установки осевой нагрузки на долото и подачи инструмента за один им­пульс; механизма обратной связи 2, соединяемого с барабаном лебедки / с помошью фрикционного ролика; соединительного электрического кабеля.

Перед включением стабилизатора массы типа СВМ в работу по шкале прибора на пульте управления задается величина осевой нагрузки на долото, которую необходимо поддерживать в процес­се бурения. Стабилизатор осуществляет импульсную подачу бу­рильной колонны, прерывая или возобновляя ее в процессе буре­ния, если фактическая нагрузка на долото отличается от задан­ной более чем на ±3 кН по гидравлическом индикатору массы 3. При необходимости бурильщик может в любой момент затормо­зить лебедку простым нажатием на тормозную рукоятку.

Стабилизаторы массы полностью не решают вопросов автома­тизации, но зато позволяют в значительной мере облегчить труд бурильщиков.

Комментарии запрещены.