Файл: Куличихин Н.И. Разведочное бурение учебник.pdf

(энергию и частоту ударов). Выбирать его необходимо с учетом вли яния этих параметров на показатели бурения. Особое внимание на расход промывочной жидкости необходимо обращать при бурении крепких пород. При этом должны учитываться возможные потери жидкости в бурильной колонне.

Осевое усилие. Осевое усилие обеспечивает плотность контакта резцов коронки с породой. Кроме того, при бурении пластичных пород средней твердости осевое усилие способствует внедрению резцов в породу. Поэтому увеличение осевого усилия при проходке всех типов горных пород приводит к возрастанию начальной ско­

рости бурения. Но увеличение осевого усилия приводит к более быстрому износу твердосплав­ ных резцов, особенно при про­ ходке абразивных пород.

При бурении в крепких, абразивных породах надо сни­ жать осевое усилие подачи до 300—400 кгс и скорость враще­ ния до 20—30 об/мин.

§ 3. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ГИДРОУДАРНОГО БУРЕНИЯ

Породоразрушающий ин­ струмент для ударно-враща­ тельного бурения кольцевым

забоем представлен в основном резцовыми коронками. Серийно выпускается несколько типов коронок, предназначенных для раз­ личных геологических условий (рис. 99, а) и отличающихся:

1)числом пластин твердого сплава;

2)формой пластин твердого сплава (прямоугольная, цилиндри­ ческая);

3)выходом резцов над торцом коронки.

Лучшие результаты дали коронки, армированные твердыми сплавами, — ВК-15, ВК-6В и ВК-8В. Пластины твердого сплава имеют симметричную и ассиметричную заточку.

Для бурения сплошным забоем и проработки ствола скважины применяются трехперые долота с опережающим центральным лез­ вием (рис. 99, б).

СКВ МГ СССР разработаны и сданы в серийное производство несколько типов коронок для гидроударного бурения типа ГПИ. Они предназначены для бурения однородных и переслаивающихся пород различной твердости от VI до X категории включительно.

пипеда с цилиндрическим основанием, которое обеспечивает лучшие

Врайонах распространения мощных толщ многолетней мерзлоты,

вбезводных пустынных и в высокогорных районах большой технико­ экономический эффект дает применение продувки скважин сжатым воздухом вместо промывки. При продувке сжатым воздухом уве­ личиваются механическая скорость бурения и проходка на твердо­ сплавную коронку.

16

Рис. 100. Схема установки для ко­ лонкового пневмоударного бурения.

1 —коронка; 2 — кернорватель; з — ко­ лонковая труба; 4 — пневмоударник; 5 — упругая муфта; в — дозатор пенообразо­ вателя; 7 — УБТ; 8 — шламовая труба; 9 — колонна бурильных труб; 10 — пере­ водник; 11 ■— вертлюг-сальник; 12—шланг для сжатого воздуха; 13 — узел регули­ рования подачи сжатого воздуха; 14 — компрессор; 15 — герметизатор устья сква­

жины; 16 — шламоуловитель.

При встрече крепких пород целесообразно переходить с враща­

на рис. 100.

Воздух, сжимаемый компрессором 14, через узел регулирования 13, нагнетательный шланг 12, вертлюг-сальник 11 и бурильную колонку 9 поступает в пневмоударник 4, который наносит удары по наковальне, соединенной с колонковым снарядом 1—2—3. Отра­ ботанный воздух омывает забой и подхватывает шлам. Крупный шлам осаждается в шламовой трубе 8, мелкие частицы вместе с воз­ духом поступают через герметизатор 15 в выкидную линию и шламо­ уловитель 16. Для смягчения реактивных ударных импульсов (дохо­ дящих при небольшой глубине до бурового станка) выше пневмо­ ударника ставится упругая муфта 5. При бурении в условиях

небольшого водопритока в состав буровой колонны включается дозатор пенообразователя 6.

Общий вид разведочного пневмоударника представлен на рис. 101. Буровая коронка для пневмоударного бурения армируется круп­

ными резцами из вязкого твердого сплава (рис. 102). Режим бурения при пневмоударном бурении дол­

жен быть принят такой:

Удельная энергия единичного удара должна на­ ходиться в пределах 1,7—2,2 кгс-м на 1 см длины лезвия резца (например, для бурения коронкой диаметром 115 мм с 4—6 резцами требуется пнев­ моударник с энергией удара 8—12 кгс-м). При расчете требуемой оптимальной энергии удара необ­ ходимо учитывать следующие основные потери да­ вления сжатого воздуха;

1)в воздухопроводе на поверхности и в буриль­ ной колонне;

2)на преодоление противодавления при выхлопе

(в узком кольцевом зазоре или в колонковой трубе

скерном);

3)на преодоление противодавления столба жидкости (при его наличии).

Часть энергии удара теряется при передаче ее от наковальни через колонковую трубу и коронку к забою. Через пневмоударник должно проходить такое количество воздуха, которое обеспечило бы необходимую скорость восходящего потока для полного выноса шлама на поверхность.1*

.13

линдр; а —выхлопные отверстия; б —блокировочные отверстия.

Пневмоударник должен быть герметичным и обеспечивать вы­ хлоп воздуха через обратный клапан. Необходимо также, чтобы при отрыве от забоя весь воздух шел только на продувку скважины.

ВИТР создал пневмоударник с комплектом бурового инстру­ мента. Весь отработанный воздух поступает на забой для его очистки и охлаждения породоразрушающего инструмента.