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

Заправка лезвий изношенных долот производится на специаль­ ных долотозаправочных станках; перед закалкой долото нагревается до 800 °С.

Долота обычно заправляются 40—50 раз. Минимальная длина долота зависит от диаметра скважины и обычно не бывает меньше 0,7 м.

Ударная штанга (рис. 152, а) Она изготовляется из стали круглого сечения с квадрат­ ными выемками на концах для свертывания ключами.

На нижнем конце штанги нарезана внутренняя кониче­ ская резьба для соединения

сдолотом, а на верхнем кон­ це — наружная для соединения

сножницами или канатным

резьбу для соединения с ножницами. Верхний конец корпуса имеет наружную нарезку под плашки ловильного инструмента (шлипса).

Конец каната пропускается через канал корпуса и втулки, затем его конец расплетается, пеньковая прядь вырезается, концы про­ волок расплетенных прядей загибаются так, что конец каната полу­ чает грушеобразную форму, после чего этот конец затягивается во втулку и заливается цинком или баббитом.

Втулка должна свободно вращаться в замке. Свободное вращение

втулки обеспечивает автоматический поворот долота после каждого удара.

Рис. 153. Приспосо­ бления для свинчива­ ния и развинчивания бурового снаряда для ударного бурения.

а — цепной рычаг с ин­

струментальными клю­ чами; б — трещотка за­

жимная; в — механизм для свинчивания и раз­ винчивания.

При движении бурового снаряда вниз до удара канат находится

врастянутом и несколько раскрученном состоянии; в момент увара

сканата снимается нагрузка от снаряда и канат несколько укора­

чивается и скручивается; при этом его конец вместе с втулкой поворачивается в замке на угол закручивания каната.

При подъеме снаряда канат нагружается и раскручивается, вместе с этим поворачивается вокруг своей оси буровой снаряд, и следующий удар по забою он наносит уже по другому направле­ нию составляющему с предыдущим угол, соответствующий углу раскручивания каната.

Рис. 154. Желонки.

а — с плоским клапаном; б — с полусферическим клапаном; 1 — труба; г — душка; з — башмак; 4 — клапан; 5 — язык разрыхляющий; в — поршневая желонка: 1 — поршень; 2 — шток; 3 — манжета поршня;

4 — башмак; 5 — клапан.

Все инструменты, входящие в состав бурового снаряда, должны прочно соединяться резьбовыми замками для предупреждения их разъединения в скважине.

Прочное соединение резьбовых замков инструментов обеспечи­ вается применением при креплении инструментальных ключей и специального устройства для поворота ключей (рис. 153) в виде трещотки или специального ротора (на станке).

Желонки служат для очистки скважин от разрушенной породы и для отбора образцов проходимых пород. Желонка состоит из труб­ чатого корпуса, вилки с резьбой или дужки (рис. 154, а) и башмака

При пересечении скважиной неустойчивых пород стенки ее за­

Забивка труб осуществляется ударной штангой, на верхних клю­ чевых выемках которой закрепляется двумя болтами ударный хо­ мут (рис. 155). В муфту забиваемой колонны завертывается предо­ хранительная головка, через которую затем опускается ударная штанга так, чтобы ударный хомут касался верхней кромки головки. Ударную штангу приводят в колебательное движение ударным меха­ низмом, и она через хомут осаживает трубы в породу.

Для облегчения погружения труб в породу на нижний конец труб навертывается стальной башмак с режущим торцем.

Разведочные скважины после опробования ликвидируются, при этом из них извлекаются обсадные трубы. При неглубоком бурении трубы выбиваются с помощью выбивной штанги, изображенной на рис. 156. Она состоит из собственно штанги 1 с массивным кольцом 2 и трубной головки 3, через центральный канал которой штанга про­ ходит свободно.

Головка завинчивается в муфту извлекаемой колонны.

Штанга 1 соединяется с ножницами, выше которых присоеди­ няется ударная штанга, соединяемая замком с канатом. Регулируя положение кольца 2 по отношению головки 3, ударным механизмом приводят в движение штангу 1, которая ударами снизу по головке выбивает трубы; при этом по мере подъема труб из скважины канат наматывается на барабан.

После того как при подъеме труб будут преодолены большие усилия захвата их породой, дальнейший подъем производится с ба­ рабана станка с помощью талевой системы. При больших зажимах труб породой начальный подъем производится домкратами или талевой лебедкой с одновременными ударами тяжелым снарядом по трубам.

При канатном бурении ответственную работу выполняют канаты. Канаты изготовляются из стальных проволок с временным сопротивлением не менее 130 кгс/мм2. Бурильные канаты имеют диаметр от 17,8 до 25,0 мм и более; желоночные канаты диаметром

12,5—16 мм.

Обычно канаты свиваются из шести прядей с числом проволок 16 или 37 в каждой; эти пряди обвивают одну пеньковую прядь, которая назначается для обеспечивания эластичности каната и удер­ жания смазки.

Предпочтительнее канаты из тонких проволок, так как такие канаты лучше работают на роликах и барабанах малых размеров, свойственных большинству станков.

Обсадные трубы. При ударно-канатном бурении для крепления стенок скважин в неустойчивых породах, а также для перекрытия (изоляции) отдельных участков по глубине скважин применяются

стальные обсадные трубы наружного диаметра от 114 до 426 мм с тол­ щиной стенки от 6 до 12 мм; трубы имеют на концах наружную тре­ угольную резьбу для соединения между собой наружными муфтами.

При бурении скважин больших диаметров для крепления исполь­ зуются стальные трубы (электросварные) диаметром от 426 до 1420 мм с толщиной стенок от 8 до 14 мм; соединение труб между собой осуществляется сваркой.

При бурении скважин на воду (особенно при агрессивных водах)

12 кгс/см2 трех марок: ВТ-6, ВТ-9 и ВТ-12; трубы марки ВТ-6 до­ пускаются для мелких скважин (до 30—40 м). Трубы марки ВТ-12 изготовляются с внутренним диаметром от 135 до 356 мм при тол­ щине стенки от 17 до 36 мм; длина труб от 3 до 4 м.

Полиэтиленовые трубы изготовляются в соответствии с техни­ ческими условиями МРТУ-6 № 05-917-63 (трубы из полиэтилена высокой плотности ПВП) и МРТУ-6 № 05-918-63 (трубы из поли­ этилена низкой плотности ПНП). Наружный диаметр труб (ПВП) от 63 ло 315 мм с толщиной стенки от 3 до 14,5 мм. Длина труб 6—8 м. Полиэтиленовые трубы соединяются сваркой встык.

Параметры режима бурения

Для образования скважины круглого сечения долото поворачи­ вается после каждого удара. Поворот долота осуществляется обычно автоматически благодаря устройству канатного замка с враща­ ющейся втулкой. Для успешного разрушения породы забоя в про­ цессе долбления в скважину подливается вода, в которой взвеши­ вается разрушенная порода, образуя шлам.

После углубления забоя скважины на некоторую величину (в за­ висимости от свойств разрушаемой породы) буровой снаряд под­ нимают из скважины, а для извлечения разрушенной породы в сква­ жину опускается желонка, которая сбрасывается несколько раз на забой и, после заполнения шламом, поднимается на поверхность. За время работы желонкой поднятое из скважины долото осматри­ вается и, при обнаружении неисправности или износа лезвия, за­ меняется исправным.

После извлечения из скважины желонки в скважину опускается буровой снаряд для следующего долбления.

При каждом ударе долота происходит скол некоторого объема породы У0. Для образования слоя сколотой породы по всей пло­ щади забоя на глубину скола за один удар h, потребуется произ­ вести ряд ударов с поворотом долота после каждого удара на угол ß.

Величина угла ß зависит от прочности горной породы, величины энергии удара, размера и формы лезвия долота. Чем крепче порода, тем меньше угол ß и меньше углубка долота за удар.

Если обозначить площадку выкола породы от одного удара