Файл: Ребрик Б.М. Вибрационное бурение скважин.pdf

способ позволяет без каких-либо расчетов непосредственно в полевых условиях ориентировочно устанавливать оптимальную длину рейса, обеспечивая этим самым большую рейсовую ско­ рость вибробурения.

Однако при достаточно полной изученности геологического разреза в районе работ и больших объемах вибробурения необ­ ходимо разрабатывать технологические карты проходки сква­ жин, в которых расчетным путем устанавливать оптимальные длины рейсов для соответствующих глубин бурения.

Осредненные значения оптимальной длины рейса, механиче­ ской и рейсовой скоростей вибробурения представлены в табл. 16. Данные относятся к бурению скважин зондами диаметром 127 мм при использовании в качестве вибропогружателей наи­ более широко распространенных вибромолотов ВБ7 и В-500.

Как было отмечено выше, начальные интервалы скважины следует бурить зондами большего диаметра с постепенным уменьшением диаметра по мере увеличения глубины скважины. Это вынуждает постоянно иметь на виброустановке несколько типоразмеров виброзондов, однако такая мера является целе­ сообразной.

В ряде случаев (например при бурении тугопластичных суг­ линков) оказывается целесообразным в течение рейса останав­ ливать погружение зонда, отрывать его от забоя, приподнимать (на 1—1,5 м) и затем сбрасывать на забой с одновременным включением вибропогружателя. В мягкопластичных грунтах та­ кая приостановка погружения неэффективна. Поэтому в каждом

5* 131

конкретном случае сменный мастер должен опытным путем установить, какой из способов производства внбробуренпя яв­ ляется наилучшим, и применять этот способ.

ОЧИСТКА ЗОНДОВ ПРИ ВИБРОБУРЕНИИ

Наиболее трудоемким процессом при вибрационном бурении является очистка зондов и стаканов от грунта. Процесс очистки обычно осуществляется вручную с использованием ломов, спе­ циальных лопаток и кувалд. Нанесение ударов по стакану при­ водит к его деформации и преждевременному выходу из строя. Особенно быстро выходят из строя безбашмачные стаканы. Помимо этого при таком способе очистки нарушается структура керна, что затрудняет ведение геологической документации. Про­ цесс очистки становится чрезвычайно трудоемким, если бурение ведется в плотных вязких глинистых грунтах. Эта операция при вибрационном бурении занимает до 2 0 % рабочего времени.

Для ускорения процесса очистки зондов при бурении в на­ стоящее время используют ряд методов. Наиболее простым изних является увеличение угла выреза зонда или стакана до 140—150°. При таком угле выреза грунт довольно легко извле­ кается из наконечника с помощью лома. Оставшаяся часть грунта выбивается через рабочее кольцо. Недостаток метода состоит в том, что зонд с большим углом выреза может быть использован только в довольно плотных глинистых грунтах. При бурении в слабых грунтах керн начинает контактировать со стенками скважины, самопроизвольно вываливается из зонда и расклинивает последний в скважине. Помимо этого прочность зонда за счет большого выреза существенно снижается, поэтому

132

оы должен оыть изготовлен из толстостенных труб, что при­ ведет к увеличению его веса.

С целью экономии времени во многих организациях исполь­ зуется метод, при котором бурение ведется двумя зондами. В то время как одним зондом производится углубление сква­

имуществами перед другими методами обладает предложенный ВНИИСтройдормашем способ самоочистки зондов, сущность которого состоит в следующем. Для бурения подбирают зонд длиной, равной глубине скважин, которые предполагается бурить на данном участке. Верхняя часть зонда должна быть открыта и оборудована поперечным ножом или специальным отражателем (рис. 47). После бурения первой скважины грунт остается в зонде, при бурении последующей он вытесняется по­ ступающим грунтом вверх, где автоматически разрезается на две половины, и затем падает на землю либо просто отклоняется отражателем в сторону. Опыт показывает, что при достаточной мощности вибропогружателя виброзонд самоочищается и после примерзания керна к стенкам зонда. При указанном методе время на очистку зондов не затрачивается, очистка совмещается

133

с процессом углубления скважины. Метод эффективен при глу­ бине скважины не более 2—3 м. Кроме того, его применение является допустимым, если не ставятся жесткие требования к качеству геологической документации.

Одним из основных направлений в облегчении и ускорении процесса очистки зондов от грунта является применение разъем­ ных наконечников. Широко используются

впрактике буровых работ разъемные зонды

пстаканы конструкции Гидропроекта, Мосгоргеотреста и др. Основным недостатком метода очистки, связанного с использова­ нием разъемных стаканов, являются затра­ ты времени на сборку и разборку стакана, ручной труд при этом не устраняется, он лишь облегчается; выбивание грунта из рабочего кольца (неразъемной части зон­ да) продолжает оставаться трудоемкой операцией.

в крайнем верхнем положении, опускается в скважину. После углубления заполненный грунтом стакан извлекается на поверх­ ность и вставляется в специальный патрубок, жестко зафиксиро­ ванный от осевого перемещения (путем упираиия в нижнюю часть мачты виброустановки или каким-либо иным образом). Из стакана выбивается палец, фиксирующий поршень, и вместо него вставляется длинный штырь. С помощью лебедки стакан поднимается вверх, штырь своими концами упирается в патру­ бок и не позволяет поршню двигаться зверх. За счет этого грунт выталкивается из стакана. Концы штыря в это время дви­

134