Файл: Сооружение высокодебитных водозаборных и дренажных скважин..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.07.2024

Просмотров: 144

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Рис. 5. Роторным станок УРБ-ЗАМ, переоборудованным для бурения скважин с обратной промывкой.

Рис. 6. Роторный станок 1БА-15В, переоборудованный для бурения скважин с обратной промывкой.

чено до 700 мм. Больше стала и грузоподъемность мач­ ты. Поскольку диаметр бурильных труб составляет 168 мм, а диаметр их фланцевых соединении 290 мм, по­ требовалось заменить ротор типа Р-250 на Р-410.

Такая реконструкция станка УРБ-ЗАМ позволяет проводить буровые работы как с прямой, так и с обрат­ ной промывкой.

Буровая установка 1БА-15В. При бурении скважин роторным способом с обратной промывкой центробеж­ ным насосом станок претерпевает некоторые конструк­ тивные изменения (рис. 6). При диаметре проходного отверстия ротора 410 мм установка имеет следующий набор скоростей вращения ротора при работе двигате­ ля 1300 об/мин (табл. 3).

Установка 1БА-15В позволяет бурить скважины большого диаметра с обратной промывкой и примене­ нием комбинированного оборудования центробежных насосов и эрлифта, для чего введены следующие констіруіктиівтіые изменения (ртис. 7):

2*

19

сняты грязевой насос 11 ГРБ и компрессорная уста­

новка М-155-2;

электрогенератор

на

место

грязевого

переставлен

насоса и использован его привод;

 

 

 

 

установлен центробежный насос 4ПС-9 с использо­

ванием привода

от

бывшего электрогенератора, а иа

валу — шкив (106

мм) на пяти

клиновидных

ремнях;

установлен вакуумный насос КВН-4 с прнзодом от

электромотора

(1,7

квт), питаемого

от

электрогенера­

тора;

 

 

 

 

150 л;

установлен вакуумный котел емкостью

 

 

 

 

 

 

Та б л и ц а 3

Число оборотов ротора в зависимости от скорости двигателей

Скорости

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Число оборотов

двигатели

 

ротора

 

 

ротора, об/мин.

 

 

 

 

 

 

 

Первая

 

 

 

12

Первая

 

Вторая

 

 

 

24

 

Третья

 

 

 

46

 

 

 

 

 

 

 

Обратная

 

 

 

12

 

 

Первая

 

 

 

16

Вторая

 

Вторая

 

 

 

32

 

Третья

 

 

 

74

 

 

 

 

 

 

 

Обратная

 

 

 

16

 

 

Первая

 

 

 

31

Третья

 

Вторая

 

 

 

62

 

Третья

 

 

 

104

 

 

 

 

 

 

 

Обратная

 

 

 

31

 

 

Первая

 

 

 

64

Четвертая

 

Вторая

 

 

 

120

 

Третья

 

 

 

204

 

 

 

 

 

 

 

Обратная

 

 

 

64

 

 

Первая

 

 

 

10

Обратная

 

Вторая

 

 

 

2 0

 

Третья

 

 

 

4L)

 

 

 

 

 

20



Рис. 7. Схема размещения оборудования па агрегате 1БА-15В:

А — до реконструкции; ß — после

реконструкции;

У— щит

управления; 2

трансформатор;

3 — электрогенератор;

4 — шкивы

для привода

механизма;

5 — ресспвер

для компрессора; 6 — компрессор; 7 — емкость для масла; 8 — на­

сос грязевой;

9 — лебедка;

10— ротор;

11 — центробежный

насос; 12 — насос

вакуумный;

УЗ — вакуумный

котел;

14 — ролик направляющий;

У5 — лебедка

 

 

 

вспомогательная.

 

 

 

устаіновлѳна лебедка от бурового ставка АВ‘Б-3-100 для вспомогательных операций с использованием при­ вода от компрессорной установки М-155-2;

установлена емкость на 50 л для подачи воды само­ теком в распределительное кольцо насоса 4ПС-9 для предупреждения подсоса воздуха и охлаждения вала на­ соса в процессе работ;

для обслуживания пневматики станка использован компрессор автомобиля, который подсоединен к рессиверу.

Проектная производительность центробежного насоса 4ПС-9 120—150 м3/ч обеспечивается при числе оборотов

21

вала 1450 в минуту, что достигается при установке третьей скорости на коробке отбора мощности от дви­ гателя автомашины МАЗ-500.

Навесное и вспомогательное оборудование

Для бурения скважин роторным способом с обратной промывкой разработаны различные инструменты и ме­ ханизмы, применение которых определяется условиями

производства

работ.

В е р т л ю г

с п р о х о д н ы м о т в е р с т и е м 100—

150 мм служит для подъема пульпы эрлифтом при цент­ ральном расположении воздушных труб диаметром 19,25 мм (рис. 8). Его можно применять при проходке рыхлых пород с включением гравия и гальки малых размеров до 20—30 мм. При включении пород больших размеров происходит заклинивание проходного отверс­ тия на вертлюге. Кроме того, затруднена сборка воз­ душной и бурильной колонн, длина которых должна быть подобрана заблаговременно.

П р и с т а в к а к вертлюгу для бурения скважин при помощи эрлифта с подачей воздуха по трубкам, распо­

ложенным на

внешней стороне бурильной колонны

(рис. 9), была

предложена буровым мастером Н. Я-

Причиной (Управление эксплуатации защитных соору­ жений Каховского водохранилища) в 1967 г. Положе­ ние двух воздушных трубок на внешнем контуре бу­ рильных труб обеспечило прохождение по бурильной колонне крупной гальки и валунов диаметром до 120— 130 мм. Наружное расположение воздушных труб позво­ ляет контролировать возможные утечки воздуха при не­ плотностях в швах трубок.

В е р т л ю г к о м б и н и р о в а н н ы и служит для бу­ рения скважин при помощи центробежных насосов и эрлифта с подачей воздуха по трубам, расположенным снаружи (рис. 10).

Шт а н г и ведущие (рис. 11) соединяются непосред­ ственно с вертлюгом, передавая вращение всей буриль­ ной колонне и наконечникам. Штанги могут быть:

квадратные, цельнотянутые с проходным

отверстием

100X100 мм или 150X150 мм с толщиной

стенок

5—

8 мм; их изготовляют заводским способом

(рис. 11,

а);

изготовляемые из буровой трубы с наваренными на поверхность двумя швеллерами (рис. 11, б);

22


ш

693

Рис. 10. Вертлюг комбинированный для бурения скважин центробежными насосами и- эрлифтом при наружном рас­ положении воздушных т.руб:

/ — серьга;

2 — проушина;

3 — крышка;

4 — сальник комбинированный:

5 — подшипник; С— штуцер

для

ввода

сжатого воздуха;

7 — манжета

для отвода

сжатого воздуха: 8 — шпильки;

9 — штуцер для подключе­

ния

вакуумного насоса;

10— колено

для отвода

пульпы.

<3

Рис. 11. Штанги ведущие:

о—квадратные; б—труб-іатые с наваренными швеллерами; в—с на­ варенными пластинами или уголками.

изготовляемые из буровых труб с наружными воз­ душными трубками под защитой стальных пластин или уголков (рис. 11, в).

Для закрепления рабо­ чей штанги в роторном сто­ ле служат вкладыши соот­ ветствующего профиля.

Б у р и л ь н а я колон-

н а изготовляется из цельно­ тянутых труб диаметром

114/100 или 168/154 мм дли­ ной 6 м (при бурении с по­ мощью эрлифта) или 3—4 м (при бурении с помощью центробежных насосов с ва­ куумной подзарядкой).

Трубы соединяются в ко­ лонну посредством фланцев пли конической резьбой. На рисунке 12 приведено флан­ цевое соединение с 3—4 бол­ тами с?=18мм и 3—4 штиф­ тами d= 17 мм, один из кото­ рых для удобства штанг при сборке на 2 см выше осталь­ ных. Для уплотнения звеньев труб между фланцами ус­ танавливают резиновые про­ кладки. Такой вид соедине­ ний применяют в установках при бурении центробежными насосами или эрлифтами

Рис. 12. Схема фланцевых сое­ динений на бурильных трубах:

/ — палец в гнезде; 2—гайка; 3 — болт; 4 — фланец; 5 — труба; б—ко­ сынка; 7—палец укороченный; 8—па­ лец удлиненный.

25


240

Рис. 15. Забурник шнекового типа:

/ — долото; 2,4 — витки шнека; 3 — труба; 5 — фланец; ff—болт.

с центральным расположением воздушной трубы. На ри­ сунке 13 и 14 приведены детали соединений, которые используют при бурении скважин эрлифтом с подачей воздуха по воздушным трубкам, расположенным на внешней поверхности буровой колонны.

З а б у р н и к и , или рейсовые шнеки, применяют при забуривании скважин, если породы представлены суг­ линками, глинами, лессовыми отложениями и другими связными грунтами. В практике работ наибольшее рас­ пространение получил забурник шнекового типа (рис. 15), который за один рейс позволяет проходить скважину на глубину 0,6—0,9 м. В настоящее время применяются шнеки, диаметр которых достигает 500— 1200 мм.

Другой тип забурника (рис. 16) состоит из головки ямобура с двухзаходной спиралью, которая заканчи-

27

 

J — двухзаходпая спираль;

2 — шарнирная стиорка;

3 — з а ­

 

 

бурник; 4 — флаіщевын переводник.

 

 

вается

в верхней части створками, что позволяет

ис-

пользовать забурник в более рыхлых породах.

под

От

выбуренной породы

освобождается

шнек

действием центробежных сил, возникающих при враще­ нии ротора со скоростью 150'—300 об/мин.

Д о л о т а различной формы применяют для буре­ ния мягких пород, крепость которых ие выше IV кате­ гории. Эти долота изготовляют из листовой стали толщи­ ной 30—40 мм при помощи газосварочных аппаратов, а режущие кромки долот наплавляют из твердо­ сплавных металлов или армируют победитовыми пла­ стинками.

Д в у х л о п а с т н о е п л о с к о е долото (рис. 17) с эксцентрическим забурником диаметром 600 мм служит для проходки мягких пород и пород средней крепости. Эти долота с режущими кромками с наплавленными по-

28