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

через смеситель 10 по воздухопроводным каналам, связанным через вертлюг 5 и гибкий шланг 14 с компрессором. Смеситель, как пра­ вило, устанавливается непосредственно над долотом. Воздухопро­ водными каналами могут служить либо специальные трубы, распо­ ложенные внутри или снаружи бурильной колонны, либо простран­ ство между трубами в случае применения двойной бурильной колонны (см. рис. 129, б).

Начальная глубина погружения смесителя под уровень жидкости в скважине должна быть не менее высоты ее подъема в результате насыщения воздухом. С увеличением глубины погружения смесителя повышаются производительность эрлифта и скорость движения восходящего потока, а следовательно, и подъемная способность эрлифта. Наибольшая глубина погружения смесителя определяется величиной максимального давления воздуха, сжимаемого компрес­ сором.

Эрлифтный способ обратной циркуляции используется и для бурения скважин глубиной, значительно превышающей давление компрессора, выраженное в метрах водяного столба. В этом случае в процессе бурения в колонну бурильных труб по мере наращивания встраивается несколько смесителей. При компрессоре с давлением до 8 кгс/см2 смесители встраиваются в колонну бурильных труб примерно через каждые 60 м.

При использовании в качестве воздухопроводного канала спе­ циальных труб (часто полиэтиленовых), располагаемых внутри бурильной колонны, при достижении смесителем максимальной глу­ бины погружения, определяемой давлением компрессора, величина воздухопроводного канала остается постоянной.

Основные преимущества эрлифтного способа обратной циркуля­ ции заключаются в простоте его организации, надежности в эксплуа­ тации, работоспособности, малой зависимости от положения уровня промывочной жидкости в стволе скважины.

С х е м а в р а щ а т е л ь н о г о б у р е н и я с о б р а т н о - в с а с ы в а ю щ е й п р о м ы в к о й , возбуждаемой струйным насосом (см. рис. 129, в) у нас пока применяется редко,'но за рубежом (США, Канада) используется довольно часто. - Этот способ обратной промывки успешно применяется при разведке прибрежных подвод­ ных россыпей.

Исследования и опыт бурения с обратной промывкой показали, что и при промывке скважины технической водой, если нисходящий поток движется медленно и если столб воды в стволе скважины пре­ вышает статический уровень грунтовых вод не' менее чем на 3 м, то стенки скважины, сложенные мягкими и рыхлыми отложениями, долго не обваливаются.

Благодаря этому роторное бурение с обратно-всасывающей про­ мывкой технической водой получило большое распространение при сооружении водозаборных скважин.

Скважины, пробуренные этим способом и оборудованные гра­ вийными фильтрами, дают значительно больший дебит, обеспечивают

длительный срок службы, не требуют больших затрат времени на их освоение из-за отсутствия глинизации и кольматации прифильтровой зоны.

Наиболее эффективно роторное бурение с обратной циркуляцией в разрезах, сложенных рыхлыми отложениями: песками, глинами, суглинками, супесями, гравийно-галечниковыми слоями, при водо­ снабжении, обеспечивающем заполнение водой всего ствола сква­ жины и емкостей, которые должны составлять 2,5—3 объема про­ ектируемой скважины. В процессе бурения часто бывает фильтрация промывочной воды в стенки скважины; эти потери должны полностью восполняться. Величина поглощения зависит от напора водоносного горизонта и глубины его залегания (величины избыточного гидроста­ тического давления). В обычных условиях потеря промывочной жидкости не должна превышать 150—200 л/мин.

Буровые установки

В настоящее время имеется ряд установок для вращательного способа бурения обратной циркуляцией. По инициативе ВОДГЕО (В. М. Гаврилко), ПНИИИС (П. А. Анатольевский, Н. Б. Фаерман) внедрение этого метода начато при бурении скважин на воду с по­ мощью роторных установок типа УРБ-2А, УРБ-ЗАМ (рис. 130, а), 1БА-15В и ударных станков типа УКС-22М (рис. 130,6), УКС-ЗОМ.

Указанные выше установки подверглись модернизации и осна­ щены соответствующим буровым инструментом.

Сущность модернизации — снижение скоростей ротора, приспо­ собление ротора для работы с ведущей квадратной трубой большего диаметра, оснащение ударных станков типа УКС роторной пристав­ кой с индивидуальным приводом.

Кроме того, принята к серийному производству специализиро­ ванная буровая установка обратно-всасывающего бурения для целей водоснабжения УВД-100.

У с т а н о в к а УВД-100 (рис. 131.) является передвижной и смонтированной на автоприцепе. Перед началом бурения станок устанавливается горизонтально с помощью четырех гидравлических домкратов. Подъем мачты осуществляется с помощью двух гидравли­ ческих цилиндров. Транспортировка установки может осуществляться седельным тягачом КрАЗ или трактором с использованием подкат­ ной тележки.

Кинематическая схема установки УВД-100 приведена на рис. 132.

Т ехническая х ар актер и сти ка УВД -100

Способы бурения:

основной . . Вращательный с обратно-всасы- вающей промыв­

кой

Рис. 130. Передвижные буровые установки, приспособленные для вращатель­ ного ооратно-всасывающего бурения,

а — буровая установка УРБ-ЗАМ-ОП: