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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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.