Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Для бурения колонковых скважин применяется специальный ’ породоразрушающий инструмент, обеспечивающий получение кер­на проходимых пород, — буровые коронки.

Разнообразие геолого-технических условий бурения требует применения различных типов коронок, разработанных с учетом физико-механических свойств породы и особенностей процесса ее разрушения. Каждая буровая коронка имеет определенную об­ласть применения, в которой она обеспечивает наиболее высо­кие показатели работы по сравнению с другими типами. Выбор типа коронки для бурения в конкретных геолого-технических усло­виях является достаточно сложной задачей: предварительно вы­бирают в соответствии с существующими рекомендациями несколь­ко типов коронок, а затем путем проведения сравнительных испы­таний выбранных коронок устанавливают тип коронки, наиболее эффективный в данных условиях бурения.

Следует помнить; что правильный выбор типа породоразруша­ющего инструмента определяет производительность бурения.

Твердосплавные коронки. Коронки, армированные твердыми •сплавами, используются при вращательном бурении в породах I—VIII категорий буримости и при ударно-вращательном бурении (гидро — и пневмоударном) в породах IV—X категорий буримости.

Для вращательного бурения разработано 13 типов твердо — «сплавных коронок, объединенных в три группы:

коронки для бурения мягких пород — ребристые М1, М2, М5; коронки для бурения малоабразивных пород средней твердо­сти— гладкостенные резцовые — СМЗ, СМ4, СМ5, СМ6, СТ2;

коронки для бурения абразивных пород средней твер­дости — гладкостенные самозатачивающиеся СА1, СА4, СА5 — ТУ 41-51-289—77, СА6-ТУ 41-01-348—78.

Выбор типа твердосплавной коронки для вращательного буре­ния в конкретных геолого-технических условиях бурения МОЖНО произвести, руководствуясь табл. 7, содержащей данные по кон­

це

	Диаметр по
*0	резцам9 мм	g
■ъ »
X а	а	» SC	СО &	Рациональная область применения
X	*	&	2
с	>* о.		5 4M
X Н	CG X	А я	3*	%

MI	93	57	8
	112	73	8
	132	92	8
	151	112	8

Коронки ребристые

Мягкие, однородные, неустойчивые, пучащиеся по­роды I—III категорий буримости (суглинки, глины, мел, торф, пески и др.)

М2	93	58	12
	112	74	12
	132	93	16
	151	113	16

Мягкие породы II—IV категорий буримости (мел, галит, железная руда, сланцы, глинистые алевроли­ты, мергели, слабосцементированные песчаники, бок­ситы и др.) с прослойками более твердых пород V—VI категорий буримости (известняков и окрем — нелых известняков и др.)

М5	93	54	16	Мягкие однородные породы II—IV категорий бу­
	112	73	16	римости (глины, слабосцементированные песчаники,
	132	92	24	гипсы, ангидриты, филлиты, алевролиты и др.). До­
	151	112	24	пускается наличие более крепких пропластков и
				включений V категории буримости
				Коронки резцовые
СМЗ	‘ 46	31	6	Монолитные, плотные, малоабразивные породы
	59	44	6	IV—VI категории буримости (аргиллиты, алевроли­
	76	59	6	ты, глинистые и песчаные сланцы, доломиты, гипсы,
	93	75	8	известняки и другие породы)
	112	94	8	•
	132	114	12
	151	133	12	•
СМ4	76	58	12	Монолитные и перемежающиеся по твердости ма­
	93	74	12	лоабразивные породы V—VI, частично VII катего­
	112	93	12	рий буримости (алевролиты, аргиллиты, глинистые
	132	113	16	и песчаные сланцы, серпентиниты, пироксениты, ам­
	151	132	16	фиболиты, слабые песчаники и др.)

СМ5

36 21 9 46 31 12 59 44 12 76 59 12 93 75 18 112 94 18 132 114 24 151 133 24

Монолитные и слаботрещиноватые, малоабразив­ные породы V—VI категорий буримости (доломиты, известняки, глинистые и песчаные сланцы, серпенти­ниты, гипсы, ангидриты, дуниты, перидотиты, ии — роксениты и др.)

	Диаметр по резцам, мм	В» %
Тип коронк	наружный	внутрен* ниА	<и о. о 5 я ЙГ	Рациональная область применения
СМ 6	46	31	12	Монолитные и трещиноватые малоабразивные поро­
	59	44 а» шь	12	ды VI—VII категорий буримости (доломиты, извест­
	76	59	12	няки, серпентиниты, перидотиты, мраморы, магнезиты и др.)
	93	75	18
	112 132 151	94 114 133	18 24 24
СТ2	46	31	6	Малоабразивные монолитные, трещиноватые и пе­ремежающиеся породы IV—VI категорий буримости
	59	44	6
	76	59	6	(известняки, частично окремнелые доломиты, сланцы
	93	75	8	с твердыми включениями, известняки закарстован-
	112	94	10	ные и кавернозные)
	132 151	114 133	12 12	•

СА1 36 21 6   46 31 8   59 44 8   76 59 12   93 74 16   112 93 16   132 113 20   СА4 46 31 12   59 44 12   76 59 16   93 75 20   112 94 20   132 114 24   СА5 59 42 15   76 58 20   СА6 93 73 28   112 92 28   132 112 32

Самозатачивающиеся коронки

Абразивные плотные тонко — и мелкозернистые поро­ды VI—VIII категорий буримости (песчаники, пес­чаные сланцы, грубые алевролиты, порфириты, габбро

и др.)

Абразивные монолитные слаботрещиноватые поро­ды VI—VIII, частично IX категорий буримости (габб­ро, пироксёниты, порфириты, диориты, дацнты, ди — опсидомагнетитовые и гранатовые скарны, карбона — титы, серпентиниты, базальты, лабрадориты и др.)

Абразивные монолитные и перемежающиеся горные породы VI—VIII категорий буримости (песчаники, алевролиты, известняки, доломиты, конгломераты, диориты, габбро, порфириты, окварцованные извест­няки и др.)

струкциям коронок и области их рационального применения. Бо­лее подробные сведения по твердосплавным коронкам приведены в работе [35].

Для гидроударного бурения в породах V—X категорий бури­мости рекомендуется восемь типов твердосплавных коронок, неко­торые конструктивные данные которых и область рационального

Таблица 8 Тип коронки Диаметр, мм а & п 8. Область применения наруж­ ный внут­ ренний о ч О ЕГ ГПИ-67М 76 52 6 Пластичные и вязкие породы V — VI катего­рий буримости ГПИ-74МВ 76 52 4 Породы VII — X категорий буримости ГПИ-74МВС 76 52 4 Для хрупких пород VII — X категорий бури­мости для повышения выхода керна ГПИ-126М 59 39 4 Породы VII—IX категорий буримости ГПИ-126МС 59 39 4 Породы хрупкие VII — IX категорий буримо­сти для повышения выхода керна Породы VIII — X категорий буримости, тре­щиноватые, абразивные, для повышения выхода керна ГПИ-121МС 59 39 4 ГПИ-121М 59 39 6 Породы VIII—X категорий буримости ГПИ-101 76 48 4 Специальная коронка для двойного колонково­го снаряда СЖ70М-76

применения их приведены в табл. 8. При гидроударном бурении в породах IV—VI категорий буримости могут быть использованы серийные твердосплавные коронки для вращательного бурения — СМ5 диаметром 93 и 76 мм, СА5-76 и СА6-93.

Для пневмоударного бурения в породах VIII—X категорий бу­римости, монолитных и трещиноватых с различной степенью абра­зивности при использовании комплексов РП (для разведки корен­ных месторождений) и КПР (для разведки россыпей) разработа-‘ ны типы коронок, армированных твердыми сплавами, КП— для бурения с одинарными колонковыми трубами и КДП — для буре­ния с двойными колонковыми трубами. Коронки типа КП и КДП комплекса РП выпускаются диаметрами 151, 132, 113 и 96 мм. Коронки типа КП и КДП комплекса КПР выпускаются диамет­рами 161, 184 и 216 мм. Коронки каждого комплекса имеют свои конструктивные особенности, обусловленные различным характе­ром проходимых пород [15, 35, 44].

Для пневмоударного бурения скважин сплошным забоем при­меняют коронки, армированные твердым сплавом, типа КПС. Ко­ронки КПС выпускаются диаметрами 151, 132, 113 и 96 мм.

Алмазные коронки применяются при вращательном бурении в породах V—XII категорий буримости.

Важнейшими конструктивными элементами алмазной коронки являются: зернистость алмазов, насыщенность объемными алмаза­ми, твердость матрицы, геометрия промывочной системы и др., подбор которых в каждом типе коронки зависит от физико-меха­нических свойств породы.

В соответствии с физико-механическими свойствами пород и условиями бурения в настоящее время разработано значительное количество типов алмазных коронок, правильный выбор которых

определяет производительность и себестоимость алмазного буре­ния. Выбор типа алмазной коронки для вращательного бурения в конкретных геолого-технических условиях бурения можно произ­вести, пользуясь данными табл. 9.

Подробные сведения о конструкциях коронок, материалах, тех* нологии изготовления и другие содержатся в работах [22, 35 и др.].

Характеристика коронок для бурения со съемными керноприем — никами дана в табл. 10.

Расширители. При алмазном бурении в состав бурового снаря­да включаются алмазные расширители, которые калибруют сква­жину и предотвращают преждевременный износ алмазных коронок по наружному диаметру. Применение алмазных расширителей стабилизирует работу нижней части бурового снаряда, что позво­ляет снизить вибрацию и уменьшить искривление скважины.

В настоящее время серийно выпускаются расширители типа РСА (расширитель секторный алмазный) для калибрования сте­нок скважин при алмазном бурении до глубины 3000 м в горных породах VII—XI категорий буримости, различных степеней абра­зивности и трещиноватости, при промывке водой и растворами вязкостью до 30 с, осевых нагрузках до 2000 даН и частоте вра­щения бурового снаряда до 2000 об/мин. Выпускаются алмазные расширители следующих типоразмеров: РСА-46, РСА-59, РСА-76, РСА-93. Для снарядов со съемными керноприемниками разрабо­таны специальные расширители: для ССК-46 расширитель Р-03г Для ССК-59 — расширитель типа РСА, для ССК-76 — типа PACK и для КССК-76 — типа РЦК-76.

Для калибровки скважины при бурении двойными колонковы­ми трубами типа УТ используются расширители типа РУТ, кото­рые выпускаются диаметрами 46, 59 и 76 мм. Для двойных колон­ковых труб типа 0 при бурении в трещиноватых абразивных по­родах VI—X категорий буримости используются алмазные расши­рители типа РДТО, выпускаемые для следующих диаметров сква­жин: 59, 76 и 93 мм [23, 34].

Комментарии запрещены.