Файл: Гребенюк, А. А. Техника и технология получения керна.pdf

Т а б л и ц а 13

Колонковый снаряд КСБ-5 применялся в Кузбассе при бу­ рении слабых угольных пластов. Угольные пласты бурились на глубинах 170—570 м буровым станком В-3. Осевое давление на забой составляло 200—250 кгс, скорость вращения снаряда 75 об/мин. Расхаживание поршня производилось с помощью лебедки станка на первой скорости с числом расхаживаний 20—30 в 1 мин, при ходе поршня 30—35 см. Керн сла­ боустойчивых пластов угля получался полный и с нена­ рушенной структурой.

Ко второму типу отно­ сятся колонковые снаряды, работающие от пневмопри­ вода, с погружным пневма­ тическим пульсационным насосом и снаряды со спе­ циальным эрлифтом. Снаря­ ды этого типа появились сравнительно недавно.

€5

щим в себя воздушный колпак 10 и клапанную коробку 7, спу­ скается в скважину с таким расче­ том, чтобы насос при бурении нахо­ дился ниже уровня жидкости и за­ полнялся ею.

86

мы промывки скважины позволяет существенно упростить про­ цессе безнасосного бурения. Однако область применения такого способа ограничена, а коэффициент полезного действия не­ высок.

При пересечении скважиной зон поглощения, когда потери промывочной жидкости не позволяют осуществлять полную цир­ куляцию, а приток подземных вод имеет постоянный статиче­ ский уровень, наиболее эффективна обратная промывка с по­ мощью эрлифтной установки.

Работа эрлифта (рис. 41) заключается в следующем. Воздух, нагнетаемый по воздухопровоДящей и бурильным трубам, через отверстия в системе поступает в зазор между смесителем и бу­ рильными трубами. Здесь он смешивается с водой. Образую­ щаяся водовоздушная смесь с удельным весом менее единицы поднимается по водоподъемным (бурильным) трубам и изли­ вается в полость скважины через сливные отверстия, располо­ женные выше статического уровня жидкости. Снизу через буро­ вой снаряд, омывая забой и торец коронки, вода поступает в колонну бурильных труб и к смесителю.

В практике разведочного бурения применяются эрлифтные наборы конструкций ВНТР-СЭ-63,5 и НЭ-50П, треста Кривбассгеология, СГИ, характеристика которых приведена в табл. 14.

Все эрлифтные установки делятся на два типа: 1) изготов­ ленные из труб с наружным диаметром 63,5 и внутренним 51,5 мм и с металлическими воздухоподводящими трубами, раз­ мещаемыми внутри бурильных; 2) изготовленные из бурильных труб диаметром 50 или 63,5 мм с полиэтиленовыми внутренни­ ми трубками. В первом случае применяются специальные быстроразъемные замковые соединения, а во втором — замковые соединения обычной конструкции.

Успех работы эрлифтной установки зависит от ряда факто­ ров. Величина гидравлических сопротивлений в бурильных тру­ бах эрлифта и в снаряде должна быть минимальной. По данным ВИТР, она не должна превышать разность h\ — 0,45Я, где Я — глубина погружения смесителя ниже статического уровня жид­ кости, li\—-длина эрлифтиых труб. Это достигается применением бурильных труб и соединений с наибольшим внутренним диа­ метром, коронок с хорошими промывочными каналами.

Промывочная жидкость должна хорошо очищаться от шлама, для чего в снаряд включаются шламовые трубы закрытого и открытого типа. Над шламоприемником рекомендуется устанав­ ливать шаровой клапан, предохраняющий керн от выдавлива­ ния столбом жидкости.

Возможность применения эрлифтной установки для бурения скважин определяется расходом воздуха при заданных геомет­ рических размерах труб, необходимым количеством промывочной жидкости и глубиной скважины (ниже статического уровня).

Для определения производительности и напора эрлифтиых

•87

установок Т. М. Илларионов и А. И. Кирсанов предлагают, спе­ циальные номограммы (рис. 42). Номограммы позволяют бы­ стро определять максимальную производительность и макси­ мальный напор при заданных условиях, а также максимальную глубину бурения.

Напор liH, н вод. ст.

Рис. 42. Номограмма для расчета напора и производительности эрлифтных погружных снарядов:

Порядок работы при бурении с эрлифтной установкой заклю­ чается в следующем. Перед спуском бурового снаряда замеряют глубину уровня жидкости Н\ (см. рис. 41). Определяют длину колонны труб Яг в м ниже эрлифта

приподнимают над забоем на 0,5 м и подают в колонну воздух. При достижении пускового давления произойдет выброс воз­ душной смеси из бурильных труб, сопровождаемый хлопком. После этого давление упадет до рабочего и эрлифт начнет ра­ ботать. Снаряд, вращая, осторожно ставят на забой, не допу­ ская снижения давления воздуха более чем на 0,25 кгс/см2 .

бурение ведется на установленном для конкретных условий режиме с учетом прочности колонны, характера пород, конструк­ ции забойного инструмента и нормальной работы эрлифта. Уменьшение или прекращение расхода жидкости сопровож­ дается падением давления. По мере заполнения колонкового

89