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

гательные операции — ведущую штангу. При бурении лопастными долотами или пикобура­ ми осевое давление поддерживается в тече­ ние всей рейсовой углубки примерно постоян­ ным, за исключением времени приработки долота к забою.

Бурение трехшарошечными долотами про­ изводится при переменном давлении: в нача­ ле углубки новым долотом давление должно быть меньше расчетного, затем его доводят до расчетной величины. При проходке трещи­ новатых и кавернозных пород долотами типа РХ и пикобурами давление снижают в два раза по сравнению с расчетным.

Рекомендуемые режимы бурения сплошным забоем с промывкой приведены в табл. 17.

Число оборотов бурового инструмента при­ нимают в зависимости от максимальной окружной скорости с учетом прочности бу­ рильных труб, глубины и диаметра скважи­ ны, мощности двигателя и пр. С увеличением числа оборотов скорость бурения повышается, что увеличивает проходку за рейс. При уве­ личении числа оборотов инструмента необхо­ димо увеличивать и давление на него.

При бескерновом бурении в устойчивых породах в качестве промывочной жидкости применяют воду, а в неустойчивых — глини­ стые и другие растворы.

8. Бурение с очисткой забоя воздухом

Бурение твердыми сплавами

Основными факторами, определяющими ре­ жим колонкового бурения с продувкой возду­ хом, являются: нагрузка на коронку, скорость

57

OJ

из

вращения снаряда, количество, давление

итемпература сжатого воздуха. Рациональное соотношение параметров ре­

жима для конкретных условий может быть установлено только опытным путем. Опыт бурения с продувкой показывает, что ско­

Количество воздуха, нагнетаемого в сква­ жину, определяет скорость восходящего по­ тока, качество очистки забоя и скорость выно­ са выбуренной породы на поверхность. По­ этому при бурении следует внимательно следить за расходом воздуха по расходомеру или на выкидной линии.

Для обеспечения нормального процесса бурения при диаметре скважин 94—134 мм и глубине до 400 м скорость восходящего потока должна находиться в пределах 8—12 м/сек, т. е. в скважину надо подавать воздух в количестве 6—9 мг/мин. При подаче меньшего количества воздуха может увели­ читься в потоке воздуха содержание шлама и вследствие этого повысится давление. Все это может привести к прихвату снаряда осев­ шим шламом при внезапном отключении компрессора. Для контроля давления воздуха манометр следует устанавливать на нагнета­ тельной линии в поле зрения бурового мас­ тера.

Скачкообразное повышение давления с од­ новременным уменьшением выхода пыли на выкидной линии свидетельствует о наруше­ нии циркуляции воздуха, что может происхо­ дить из-за наличия грязевого сальника, пере­

60

полнения шламовой трубы, наполнения керном колонковой трубы, подклинивания керна, образования ледяных пробок в буро­ вых трубах, а также вследствие появления подземных вод.

В этом случае следует прекратить дальней­ шую углубку, приподнять снаряд над забоем на 0,2—0,3 м и с помощью расхаживания его при вращении и продувке снизить давление. При снижении давления можно продолжать бурение, но если давление понизить не уда­ ется, то во избежание прижога коронки и прихвата снаряда необходимо произвести его подъем и выяснить причину нарушения цир­ куляции воздуха.

Иногда в процессе бурения происходит понижение давления воздуха ниже нормаль­ ного. Это может произойти вследствие обры­ ва колонны бурильных труб (выход воздуха из скважины не прекращается), нарушения, герметичности поверхностной обвязки (утечка воздуха) и частичного замерзания влаги в наземном воздухопроводе в зимнее время.

При снижении давления воздуха ниже нормального бурение надо прекратить, затем проверить состояние бурового снаряда, про­ верить герметичность воздухопровода и устра­ нить утечку воздуха, прогреть места возмож­ ного скопления конденсата, продуть холо­ дильник и влагоотделитель.

Бурение дробью

При бурении дробью с продувкой возду­ хом используют колонковые снаряды обычной конструкции с обязательным включением шламовой трубы.

61

62

9. Механизация и автоматизация буровых процессов

Центральное конструкторское бюро Госу­ дарственного геологического комитета СССР

разработало ряд контрольно-измерительной аппаратуры и средств автоматизации процес­ са бурения скважин, применение которых дает возможность улучшить весь технологиче­ ский процесс бурения, автоматизировать опре­ деление рациональных и оптимальных режи­ мов бурения, предупреждать аварии из-за обрыва бурильной колонны и пр. Ниже приво­ дится краткий обзор некоторой аппаратуры и механизмов.

К о м п л е к т и з м е р и т е л ь н о й а п п а ­ р а т у р ы т и п а Н Р Б предназначен для оснащения буровых установок с гидравличе­ ской системой подачи инструмента. С по­ мощью этой аппаратуры осуществляется непрерывный контроль процесса бурения с рабочего места бурового мастера. Аппара­ тура обеспечивает:

а) измерение и автоматическую регистра­ цию основных параметров бурения;

б) включение сигнализации при достиже­ нии параметров предельно настроенных зна­ чений;

в) автоматическую защиту колонны бу­ рильных труб от скручивания в процессе бурения (три ступени защиты);

г) подключение автоматических регулято­ ров процесса бурения.

Аппаратура типа ИРБ (рис. 4) укомплек­ тована различными датчиками измеряемых параметров и пультом показывающих прибо­

64

П К М служит для измерения основных пара­ метров процесса бурения скважин: давления на забой, крутящего момента, скорости про­ ходки и числа оборотов. Приборы типа ПКМ особенно удобны в условиях труднодоступной местности и при отсутствии промышленной

начен для защиты колонны бурильных труб от скручивания в процессе бурения; он имеет три ступени защиты.

Первая ступень состоит в подаче предупре­ дительных светового и звукового сигналов при превышении крутящим моментом величины, установленной режимом бурения.

Вторая ступень обеспечивает автоматиче­ скую разгрузку буровой колонны и ее подъем, если мастером не были приняты эффек­ тивные меры по сигналу первой ступени и крутящий момент продолжал увеличи­ ваться.

Третья ступень производит автоматическое отключение станка, если произошел внезап­ ный прихват буровой колонны или инстру­ мента.

Все параметры трех ступеней защиты уста­ навливает мастер; они могут быть легко из­ менены в соответствии с конкретными усло­ виями бурения.

Э л е к т р о м а г н и т н ы е д а т ч и к и р а с ­

66