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

Недостатком этого способа питания являют­ ся большие потери времени на промывку скважины перед засыпкой новой порции дроби.

Периодическое питание крупными порция­ ми дроби успешно применяется при бурении очень твердых, плотных пород.

Р е й с о в о е п и т а н и е скважины дробью

внастоящее время распространено наиболее широко. Сущность этого способа заключается

втом, что в скважину засыпают порцию дро­

би на весь рейс. При ■этом засыпка дроби в вертикальных и крутонаклонных скважи­ нах производится, как правило, через устье скважины, в пологонаклонных и глубоких скважинах, а также при бурении трещинова­ тых пород — обычно через бурильные трубы.

Достоинством рейсовой засыпки является непрерывность питания дробью в процессе бурения скважины в течение всего рей­ са. В табл. 5 даны рекомендации по весу рей­ совых порций дроби в зависимости от твер­ дости проходимых пород и диаметра коронки.

При рейсовом питании скважины дробью буровая бригада должна строго соблюдать следующие правила:

36

1.Во время бурения коронками одного диа­ метра применять один размер дроби.

2.При переходе с меньшего размера дроби на больший необходимо вначале увеличить

вес порции дроби меньшего диаметра и бу­ рить до разработки ствола скважины под бо­ лее крупный диаметр дроби. При этом реко­ мендуется продвигать снаряд через дробь к забою медленнее, чем обычно. Механическая скорость бурения при рейсовом питании воз­ растает постепенно.

3.Если бурение скважины по каким-либо причинам прервано, то в следующий рейс нельзя засыпать полную порцию дроби, сле­ дует учитывать количество дроби, оставшейся

вскважине.

4.При рейсовом питании не следует произ­ водить расхаживание снаряда, особенно при бурении трещиноватых пород.

При бурении очень твердых пород рекомен­ дуется производить первоначальную засыпку большой порции дроби с последующим до­

полнительным питанием скважины через 1—2 ч также крупными порциями.

Рейсовую засыпку дроби, как правило, сле­ дует применять при проходке твердых, мало трещиноватых пород. Преимущество рейсово­ го питания заключается в том, что бурение ведется без отрыва снаряда от забоя, т. е. без расхаживания снаряда, что предохраняет от самозаклинки керна и облегчает труд буро­ вого мастера.

Существенными н^остатками этого спосо­ ба засыпки дроби являются повышенный ее расход, большой износ труб и бурового сна­ ряда, значительное искривление скважины,

37

неравномерность разработки скважины, раз­ рушение керна и накопление шлама.

Для обеспечения непрерывного процесса углубки применяются дробопитатели различ­ ных конструкций, но наиболее распространен дробопитатель Д-3 конструкции М. И. Казан­ цева и Н. А. Грибского. Питание скважин дробью с помощью дробопитателя Д-3 осу­ ществляется вручную и при помощи механи­ ческого привода.

Бурение чугунной дробью

В зависимости от размеров чугунную литую дробь подразделяют на номера: 2; 2,5; 3 и 4. Для бурения применяют специальные дробо­ вые коронки диаметром от 75 до 150 мм.

Одним из важнейших факторов при дробо­ вом бурении, влияющих на скорость проход­ ки, является правильный режим промывки, которая не должна быть очень интенсивной, так как в этом случае дробь выносится из-под торца коронки и требуемая производитель­ ность не достигается. В то же время скорость восходящего потока промывочной жидкости должна быть достаточной для выноса с забоя истертых частиц металла и шлама.

Осевое давление на коронку рассчитывают, исходя из удельного давления (деление на 1 см2 рабочего торца дробовой коронки). Удельное давление на забой должно быть равномерным. При бурении обычной чугун­ ной дробью принимается давление в преде­ лах 20—25 кГ/см2. При использовании дроби улучшенного качества можно повышать дав­ ление до 30—35 кГ/см2 (табл. 6).

38

Т а б л и ц а 6

Величина осевого давления при использовании обычной чугунной дроби и дроби улучшенного качества

Скорость дробового бурения в определен­ ных пределах возрастает почти прямо про­ порционально увеличению окружной скорости коронки. Число оборотов бурового снаряда определяется с учетом рациональной окруж­ ной скорости коронки, прочности бурового ин­ струмента и возможностей бурового станка.

Рекомендуемые числа оборотов и окружные скорости коронок, выработанные на опыте

39

работы ряда крупных буровых партий, при­

водятся в табл. 7.

При бурении чугунной дробью применимы все способы питания забоя скважин дробью; в каждом случае выбор способа зависит от конкретных условий бурения и опытности бу­ ровой бригады.

Бурение стальной дробью-сечкой

Стальная дробь-сечка обладает высокой механической прочностью на раздавливание (до 1300 кГ на дробинку диаметром 3 мм), что позволяет вести бурение при больших удельных давлениях и числах оборотов ко­ ронки. Дробь-сечка при бурении не дает круп­ ного металлического шлама, что почти пол­ ностью исключает аварии вследствие зашламовывания бурового инструмента.

Практикой установлено, что для бурения стальной дробью-сечкой коронки должны быть изготовлены из стали повышенной твер­ дости и улучшенного качества, так как обык­ новенные дробовые коронки из стали марок 20—30 быстро изнашиваются, форма их торца нарушается и скорость бурения падает, кро­ ме того, наблюдается быстрый износ колон­ ковых труб. Поэтому при бурении глубоких скважин рекомендуется применять специаль­ ные колонковые трубы с утолщенными стен­ ками (6,5—7,5 мм). При использовании тол­ стостенных колонковых труб целесообразно применять дробовые коронки с внутренней резьбой, а на нижнем конце колонковой трубы нарезать наружную резьбу.

Питание скважин. Наиболее распространен­ ными способами питания забоя стальной

40

дробью-сечкой являются рейсовый и периоди­ ческий с подсыпкой дроби малыми порция­ ми. Первый способ широко используется при проходке пород VIII—X категорий, второй — пород XI—XII категорий.

Р е й с о в ы й с п о с о б рассчитан на 5—6 ч чистого бурения. Вес рейсовой порции дробисечки вычисляется на 1 см диаметра коронки или на 1 см2 торца коронки. Нормы засыпки дроби-сечки при рейсовом способе питания скважин приводятся в табл. 8.

П ри п е р и о д и ч е с к о м с п о с о б е п и ­ т а н и я в скважину первоначально засыпают крупную порцию дроби-сечки (200—300 г на 1 см диаметра коронки), а затем периодиче­ ски через 30—60 мин в зависимости от кате­ гории пород добавляют малые порции дроби (15—20 г на 1 см диаметра коронки). Перио-

41