Файл: Гордиевский Э.Н. Памятка буровому мастеру механического колонкового бурения.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.04.2024
Просмотров: 81
Скачиваний: 0
Абразивность горной породы — способность разрушать резцы коронки — вызывает повы шенный расход твердых сплавов.
Трещиноватость, разнородность и слоис тость пород особенно затрудняют бурение наклонных скважин.
В слабоустойчивых и неустойчивых поро дах (рыхлые, плывучие, сыпучие) усложняет ся процесс бурения и появляется необходи мость крепить стенки скважины обсадными трубами или применять глинистые растворы высокого качества.
При выборе того или другого истирающего материала, а также при решении вопроса о целесообразности применения промывочной жидкости или сжатого воздуха и т. д. необ ходимо учитывать все перечисленные свойст ва пород и другие факторы для достижения высокой скорости бурения.
Независимо от того, что разработка техно логии бурения производится техноруком, тех нологом или прорабом по бурению и выдает ся бригаде в виде технологической карты,
каждый буровой мастер в своей практической работе должен участвовать в поисках наибо лее рациональных методов бурения для кон кретных условий, так как на каждый отдель ный случай нельзя заранее разработать рациональную технологию.
Буровой мастер должен помнить, что при бурении разведочных скважин получение высокого процента выхода керна хорошего качества является основной целью, так как керн является фактическим материалом для оценки разведуемого полезного ископае мого.
14
Как известно, колонковое бурение в настоя щее время производится с применением раз личных видов рабочих наконечников (раз личных истирающих материалов). Ниже рас смотрим бурение различными истирающими материалами.
2. Бурение твердыми сплавами
Колонковое разведочное бурение твердыми сплавами (рис. 2) производится в породах мягких, средней твердости и твердых (I—VII и частично VIII категории по буримости).
Основными параметрами колонкового буре ния являются:
1) осевое давление на коронку пли удельное давление (на один резец коронки), кГ\
2)окружная скорость коронки, м/сек, или чис ло оборотов коронки в
мин;
3)количество подавае мого в скважину промы вочного раствора, л/мин, или воздуха, м3/мин.
Ос е в о е д а в л е н и е
на з а б о й можно опре делить по формуле
С — спх,
„ |
Г* |
осевое давление |
Рис. |
2. Колонковый |
где |
С |
буровой снаряд и ко |
||
|
на |
забой, кГ; |
лонка |
породы (керн) |
15
с — нагрузка на один резец (штабик), кГ\ пх — количество резцод (штабиков) в ко
ронке.
Давление на забой измеряется при помощи
гидравлических |
и пружинных индикаторов |
веса. |
с к о р о с т ь к о р о н к и опре |
О к р у ж н а я |
деляется конструкцией станка. Она зависит от числа оборотов инструмента и диаметра коронки; с изменением диаметра коронки при одном и том же числе оборотов изме няется и окружная скорость. Окружная ско рость определяется по следующей формуле
где V — окружная скорость, м'сек-, ^ — коэффициент, равный 3,14; R — радиус коронки, м\
п — число оборотов коронки в мин.
Величины окружной скорости для различ ных буровых станков типа ЗИФ и различных диаметров коронок приведены в табл. 2.
К о л и ч е с т в о п о д а в а е м о г о в с к в а
ж и н у |
п р о м ы в о ч н о г о |
р а с т в о р а |
Q (л/мин) |
определяется по |
формуле |
Q = <7А
где q — удельный расход промывочной жид кости на 1 см диаметра коронки,
л/мин;
D — диаметр коронки, см.
При бурении скважин твердыми сплавами применяются различные типы и марки коро-
16
ю
Я А Н Ч И Л Б У П -ГОС Я А К С Е Ч И Н Х Е Т ЧНО 'НА Р С СС А К Е Т С - Б £>■
'____
Т а б л и ц а 2
Окружные скорости коронок, м/сек
Диаметр |
|
ЗИФ-ЗООМ |
|
|
ЗИФ-650А |
|
|
ЗИФ-1200А |
|
|
БА-2-600 |
|
|||
коронки |
I* |
п |
III |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(средний), |
IV |
I |
II |
III |
IV |
I |
II |
III |
IV |
I |
II |
III |
|||
мм |
102** |
182 |
207 |
480 |
71 |
153 |
277 |
470 |
67 |
128 |
238 |
348 |
149 |
298 |
596 |
4G |
0,23 |
0,41 |
0,53 |
1,08 |
0,16 |
0,34 |
0,62 |
1,05 |
0,15 |
0,29 |
0,53 |
0,78 |
0,33 |
0,67 |
1,34 |
59 |
0,29 |
0,52 |
0,68 |
1,38 |
0,2 |
0,44 |
0,8 |
1,34 |
0,19 |
0,37 |
0,68 |
1,0 |
0,43 |
0,86 |
1,71 |
70 |
0,38 |
0,68 |
0,89 |
1,8 |
0,27 |
0,58 |
1,04 |
1,76 |
0,25 |
0,48 |
0,89 |
1,31 |
0,56 |
1,12 |
2,25 |
93 |
0,47 |
0,83 |
1,09 |
2,2 |
0,33 |
0,7 |
1,28 |
2,15 |
0,31 |
0,59 |
1,09 |
1,6 |
0,69 |
1,37 |
2,75 |
112 |
0,57 |
1,02 |
1,32 |
2,65 |
0,39 |
0,86 |
1,55 |
2,62 |
0,38 |
0,72 |
1,32 |
1,95 |
0,83 |
1,67 |
3,35 |
132 |
0,7. |
1,23 |
1,6 |
3,23 |
0,48 |
1,03 |
1,89 |
3,14 |
6,45 |
0,86 |
1,5 |
2,35 |
1,0 |
2,0 |
4,05 |
151 |
0,81 |
1,39 |
1,8 |
3,77 |
0,54 |
1.17 |
2,13 |
3,58 |
0,51 |
0,98 |
1,8 |
2,65 |
1,14 |
2,26 |
4,55 |
*Окружная скорость.
**Число оборотов.
00
|
Применение |
|
твердосплавных |
коронок |
|
|
Марка |
|
Категории |
пород по буримости |
|
Тип коронки |
|
|
|
|
|
коронки |
I |
| п | in |
IV V |
VI VII V III |
|
|
|
||||
Ребристые коротки |
М-1 (КР-1) |
|
— — |
|
|
М-2(КР-2) — —
Мелкорезцовые корон ки и коронки с вось мигранными резцами
Самозатачивающиеся микрорезцовые ко ронки
МР-2-НП-1 |
|
СМ-2 |
— |
СТ-1 |
— — |
СА |
— |
БК |
|
БТ-4 |
|
БТ-45А |
|
Т а б л и ц а 3
Характеристика пород
Мягкие и вспучиваю щиеся
Мягкие и вспучиваю щиеся с прослойка ми твердых пород
Малоабразивные
Абразивные, трещино ватые и переслаиваю щиеся
Абразивные
Абразивные и трещи новатые
Абразивные
нок (табл. |
3); режим работы твердосплав |
|||
ными коронками приводится в табл. 4. |
||||
М я г к и е |
и р ы х л ы е |
п о р о д ы (I—III |
||
категории) |
бурятся |
ребристыми |
коронками |
|
М-1 (КР-1), М-2 (КР-2). |
|
коронками |
||
Режим |
бурения |
ребристыми |
||
в мягких и рыхлых породах следующий: |
||||
Давление на резец, к Г ........................... |
|
50—80 |
||
Окружная скорость коронки, м/сек . . |
0,8—1,2 |
|||
Количество промывочной |
жидкости, |
|
||
подаваемой в скважину на 1 см диа |
10—15 |
|||
метра коронки, л / м и н ....................... |
|
При бурении в мягких и рыхлых породах применяются глинистые растворы с добавле нием различных химических реагентов. Па раметры глинистого раствора в этом случае следующие:
Удельный вес 1,1—1,22 Вязкость 25—28 сек по СП В-5
Водоотдача 10—15 см3 за 30 мин Содержание песка не более 4%*
При бурении мягких пород перед подъемом керна обычно производят «затирку всухую», для чего прекращают подачу промывочной жидкости и производят углубку без промыв ки на 5—10 см. При этом рекомендуется применять промывочный ниппель, позволяю щий после заброски шарика производить циркуляцию жидкости, что предохраняет снаряд от зашламовывания.
Б у р е н и е п о р о д м а л о й т в е р д о с т и ,
с р е д н е й и т в е р д ы х (IV—VIII |
катего- |
гии) производится мелкорезцовыми |
коронка- |
* См. раздел IV «Промывочные жидкости».
19
to |
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 4 |
о |
Режим работы |
твердосплавными коронками |
||||
|
|
|||||
|
|
|
Скорость вращения коронки, об!мин |
|
||
|
|
|
Диаметр коронки |
мм |
|
|
Характеристика |
пород * |
|
|
|
|
|
|
76 |
93 |
112 |
132 |
151 |
|
Малоабразивные, |
не |
-350 |
250—300 |
200-250 |
150—200 |
100—150 |
трещиноватые |
300 |
|||||
Относительно |
250 |
-300 |
200-250 |
150—200 |
100-150 |
80-130 |
абразивные |
||||||
Абразивные |
80-100 |
80-100 |
60-100 |
60-100 |
60-80 |
|
Трещиноватые |
75 |
-100 |
75-100 |
60-100 |
60-100 |
50-75 |
Продолжение табл. 4
|
Давление на |
1 резец, кг |
Количество промывочной |
|||
|
|
Ж И Д К О С Т И , |
A j M U H |
|
||
|
|
|
|
|
||
Характеристика пород |
пластин |
ромби |
микро |
|
|
|
восьми |
ческий |
112- |
ИЗ |
115 |
||
|
|
косоуголь |
76 93 |
|||
гранный |
чатый |
ный |
резец |
|
|
|
Малоабразивные |
не- |
80-100 |
40-60 |
40-60 |
80-100 |
100 |
-150 150-180 |
трещиноватые |
80—100 |
||||||
Относительно абразив |
100—125 |
60-80 |
60—80 |
80—130 |
100 |
-180 150-200 |
|
ные |
80-100 |
||||||
Абразивные |
100 |
80-100 |
— |
60-80 |
85—100 |
100-150 150-200 |
|
|
|
|
|
100—150* |
|
|
|
Трещиноватые |
50—80 |
— |
— |
50-60 |
60-65 |
8 0 |
- 125 100—125 |
|
|
|
|
100-150* |
|
|
|
Давление на штабик.