Файл: Гордиевский Э.Н. Памятка буровому мастеру механического колонкового бурения.pdf

ми с восьмигранными и самозатачивающими­ ся резцами с увеличенной проходкой за рейс при следующем режиме:

инструмента до оптимального предела спо­ собствует увеличению скорости бурения. Од­ нако, чем выше твердость и абразивность породы, тем меньше оптимальная скорость вращения инструмента. Увеличение скорости вращения выше оптимального предела ведет к затуплению резцов и снижению скорости бурения.

При бурении плотных, твердых пород за­ клинку керна целесообразно производить кернорвателями или битым стеклом, фарфо­ ром и т. п.

ление следует понижать на основании наблю­ дений за скоростью углубки. При проходке скважин в трещиноватых абразивных поро­ дах следует применять коронки с восьми­ гранными резцами СТ-1 при следующем режиме:

22

При бурении этих пород мелкорезцовыми коронками типа МР-2НП-1, СМ-2 рекомен­ дуется придерживаться следующего режима:

При бурении абразивных и высокоабразив­ ных пород (VI—VIII категории) следует применять коронки БК, БТ-4, БТ-45а при следующем режиме бурения:

Давление на резец, кГ 50—60 (для БК 150—160)

В ряде случаев бурение скважин по пере- ■ межающимся породам различной крепости и буримости ведется с применением различ­ ных наконечников (коронок) или различных истирающих материалов, выбор которых за­ висит в каждом случае от конкретных геоло­ гических, горнотехнических и других условий.

Для улучшения выхода керна используется минимальное количество промывочной жид­ кости, которое обеспечивает вынос шлама и в то же время не вызывает прижог коронки (40—30 л/мин). При бурении глин, песков и глинистых пород иногда наблюдается повышение давления, развиваемого насосом вследствие неудовлетворительной очистки за­ боя и «замазывания» коронки. В этих слу­ чаях необходимо периодически останавли­ вать проходку, не прекращая промывки сква­ жины.

23

жину на колонне бурильных труб. При вра­ щении снаряда его периодически расхажи­ вают (поднимают над забоем и сбрасывают).

Во время подъема бурового снаряда над забоем скважины на некоторую высоту Н (рис. 3,а) происходит, перемещение жидкости из наружного кольцевого зазора (между стенками скважины и колонковым снарядом) в колонковую трубу 1. При этом шаровой клапан 4 перекрывает осевое отверстие ниппе­ ля 3. Жидкость, двигаясь из наружного коль­ цевого зазора, увлекает шлам с забоя внутрь трубы.

При движении бурового снаряда к забою скважины (рис. 3,6) клапан 4 поднимается вверх под давлением жидкости. При этом часть жидкости перемещается по каналам переходника 2, ниппеля 3, шламопроводящей трубки 5 и изливается через отверстия этой трубки в скважину, а другая (меньшая) часть возвращается в скважину через внут­ ренний кольцевой зазор.

Основными факторами, определяющими режим безнасосного бурения, являются:

1) частота расхаживания бурового снаря­ да, число качаний снаряда в 1 мин;

2)высота подъема снаряда' над забоем, м;

3)осевое давление на забой, кГ;

4)число оборотов снаряда, об/мин.

Частота расхаживания бурового снаряда в минуту зависит от физико-механических свойств горных пород. Ориентировочно при­ нято считать, что наиболее целесообразно при бурении пород с небольшим удельным весом делать меньше качаний, чем при буре­ нии пород с большим удельным весом.

25

снаряда, тем интенсивнее циркулирует жид­ кость, лучше омывается забой, повышается скорость углубки и реже происходит заклин­ ка керна и снаряда шламом. Однако если буримая порода подвержена размыву или лег­ ко разрушается, то излишнее расхаживание снаряда может привести к размыванию кер­ на. Поэтому рекомендуется опытным путем уточнять рациональное число расхаживаний для отдельных разновидностей пород и по­ лезного ископаемого.

Высота подъема снаряда при расхажива­ нии не должна превышать 10 см.

При бурении пород, дающих тяжелый шлам, перед перекреплением зажимных пат­ ронов для подъема шпинделя, прежде чем остановить вращение снаряда, нужно 3—4 раза подряд быстро его качнуть.

Перекрепление зажимных патронов произ­ водится также быстро во избежание заклин­ ки керна, а иногда и снаряда тяжелым шла­ мом. При этом шпиндель станка не следует поднимать на полную рабочую длину, а за­ креплять его на 5—10 см ниже крайнего верхнего положения.

После перекрепления зажимных патронов производят подряд 3—4 расхаживания сна­ ряда и продолжают углубку скважины.

27

Необходимо помнить, что при бурении по­ род, имеющих большой удельный вес, обра­ зуется очень тяжелый шлам, вследствие чего при остановке вращения и расхаживания снаряда он может быстро осесть и зашламовать снаряд. Поэтому в случае остановки вращения снаряда нельзя прекращать его расхаживание.

В процессе бурения необходимо поддер­ живать давление на забой в пределах 150—250 кГ в мягких породах и 200—400 кГ

— в более твердых. Число оборотов снаряда рекомендуется принимать в пределах 80—150

вминуту.

Максимальная углубка за рейс по мягким,

однородным и сыпучим рудам составляет 1—1,5 м, а при хорошем выходе керна — до 2,5 м и более.

Перед подъемом снаряда производят за­ клинку керна путем затирки всухую. Для более надежной заклинки керна вращение и расхаживание снаряда на короткое время прекращают. Крупный шлам при этом осе­ дает в зазоре между керном и колонковой трубой, что способствует лучшему заклини­ ванию керна. После затирки керна во избе­ жание его прихвата снаряд быстро подни­ мают от забоя. Во время подъема снаряда керн в колонковой трубе удерживается бла­ годаря шариковому клапану.

Для бесперебойного процесса безнасосного бурения на каждой скважине необходимо иметь два буровых снаряда, так как в про­ тивном случае этот способ становится непро­ изводительным, поскольку на извлечение кер­ на иногда затрачивается времени больше, чем

28

на само бурение. Обычно извлечение керна из колонковой трубы производится механи­ ческим или гидравлическим способом.

Если проходимое скважиной полезное иско­ паемое переслаивается с пустыми породами или в пределах коротких интервалов резко изменяется распределение полезных компо­ нентов, то углубку за рейс сокращают до 0,6 м. Кроме этого, необходимо периодически производить чистку скважины от шлама желонкой или путем промывки.

Промывку шламопроводящей и шламо­ улавливающей труб производят в зависи­ мости от условий бурения (от свойств горных пород) после каждого рейса или после не­ скольких рейсов.

4. Способы проходки, благоприятствующие повышению выхода керна

Основной целью колонкового бурения являются получение керна, определение глу­ бины залегания, мощности и качества полез­ ного ископаемого, поэтому совершенно необ­ ходимо получение полного выхода керна.

Если при бурении в плотных кристалличе­ ских породах получение керна не вызывает затруднений, то в мягких, разрушенных поро­ дах подъем керна нередко является очень сложной задачей.

Повышение выхода керна зависит от пра­ вильного выбора колонкового снаряда, исти­ рающего материала, качества промывочной жидкости, строжайшего соблюдения разра­ ботанной для данных условий технологии бурения, исправности оборудования, и, безус­ ловно, опытности бурового мастера.

29