Файл: Механизация вспомогательных операций в разведочном бурении..pdf

Способ бурения, при котором керн транспортируется промы­ вочной жидкостью через внутреннюю полость бурильных труб, также позволяет значительно увеличить проходку за рейс до зна­ чений, определяемых ресурсом коронки. Для применения этого способа бурения необходимо решить ряд технических задач и прежде всего — создать сдвоенную бурильную колонну для того, чтобы можно было бурить в условиях поглощения промывочной жидкости. При гидравлическом транспортировании керна с больших глубин неизбежны его нарушения и размыв. Крайне затруднительно точное фиксирование глубины, с которой поднимается керн. В случае пре­ ждевременной остановки насоса возможна расклинка керна в раз­ личных участках бурильной колонны. Эти факторы сужают область рационального применения метода.

Бездолотный метод взрывобурения, при котором порции взрыв­ чатого вещества в специальных ампулах непрерывно транспорти­ руются потоком жидкости к забою, в настоящее время не может решить проблему резкого сокращения спуско-подъемных работ из-за ряда существенных недостатков. К ним относятся: снижение объема разрушаемой породы при увеличении гидростатического давления с ростом глубины скважины, невозможность бурения в вязких поро­ дах, нестабильность диаметра ствола скважины с образованием больших каверн и связанные с этим трудности по очистке забоя от остатков ампул и крупного шлама, высокая стоимость 1 м про­ ходки.

Использование электробура, опускаемого в скважину на кабельканате, позволяет значительно сократить затраты времени на произ­ водство спуско-подъемных операций. Однако отсутствие колонны труб вызывает необходимость решения проблемы восприятия реак­ тивного момента, развиваемого на электробуре, и создания необхо­ димой нагрузки на долото. Конструктивное решение передачи реактивного момента стенкам скважины оказалось очень сложным. Гашение реактивного момента инерцией вращающейся массы эле­ ктробура за счет систематического переключения (через равные про­ межутки времени) с прямого вращения на обратное существенно ухудшает условия работы долота. Осевая нагрузка на забой осуще­ ствляется только весом самого бура, так как подвеска дополнитель­ ных утяжелителей ограничивается грузоподъемностью кабель-ка­ ната. Все это явилось следствием снижения механической скорости бурения и проходки на долото. Кроме того, проходка на долото ограничивается емкостью шламоуловителя.

Повышение мощности привода буровой лебедки и уменьшение веса колонны бурильных труб влияют на продолжительность спускоподъемных операций, так как подъем колонны бурильных труб может осуществляться на больших скоростях. Однако скорости приходится ограничивать в связи со значительными колебаниями давления промывочной жидкости в процессе спуска и подъема труб в скважине. Амплитуда колебаний давления, возникающих при спуско-подъемных операциях, зависит от многих факторов и прежде

всего от скорости движения колонны, параметров промывочной

скважинах. При спуске бурильных труб они способны вызывать поглощение жидкости, а при подъеме — ее приток. Значительная часть осложнений, возникающих в процессе бурения, видимо, свя­ зана именно с этими явлениями.

Применение сменных долот и снарядов со съемными керпоприемникамп коренным образом меняет характер спуско-подъемных работ и способствует многократному их ускорению. Это достигается за счет того, что сменный породоразрушающий инструмент или снаряд со съемным керноприемником опускается в забой или извлекается на поверхность без подъема и спуска колонны бурильных труб. Этот путь очень прогрессивен. Успешное использование сменного породоразрушающего инструмента или снаряда со съемным керноприемни­ ком можно осуществить в скважинах относительно большого диа­ метра. При этом необходимо полностью заменить применяемые на геологоразведочных работах бурильные трубы.

Вближайшие годы почти все разведочное бурение в крепких породах будет производиться алмазными породоразрушающими ин­ струментами небольшого диаметра с бурильной колонной малого диаметра. Использование сменного породоразрушающего инстру­ мента, пропускаемого через колонну бурильных труб небольшого диаметра, вряд ли возможно.

Вто же время алмазное бурение небольшого диаметра произво­ дится на значительно больших скоростях вращения и со значительно большими механическими скоростями бурения. В этом случае время чистого бурения в рейсе сокращается, а спуско-подъемные операции приобретают еще больший удельный вес.

Вближайшие годы спуско-подъемные операции в основном будут осуществляться по такой технологии, когда для смены затупивше­ гося породоразрушающего инструмента или для подъема керна колонна бурильных труб развинчивается на отдельные свечи, а при спуске свечи собирается в колонну. Поэтому механизация и уско­ рение этого трудоемкого процесса является актуальной задачей.

Разработка средств механизации не исключает возможность применения других методов, позволяющих сократить затраты вре­ мени на производство спуско-подъемных операций. Более того, при существующей энерговооруженности буровой установки наиболь­ ший эффект в сокращении продолжительности спуска и подъема колонны окажет одновременное, комплексное применение отмеченных методов.

Внастоящее время разработаны и внедрены в производство раз­ личные механизмы и приспособления, которые позволили сократить непроизводительные затраты времени, связанные со спуском и подъ­ емом колонны бурильных труб.