Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Технологический инструмент и технические средства, применяемые при бурении с продувкой

09.05.2019

При бурении скважин с продувкой используют обычный технологический инструмент, отвечающий определенным требованиям, обычное буровое оборудование и специальные технические средства: масловлагоотделители, герметизирующие устройства (превенторы), холодильники, шламоулавливающие устройства, контрольно-измерительная аппаратура, компрессоры.

Породоразрушающий инструмент. Для бурения с продувкой применяется ПРИ всех типов: твердосплавный, алмазный и шарошечный в соответствии с характером разбуриваемых пород. Необходимым условием при этом является формирование при бурении достаточно больших зазоров между стенкой скважины и колонковой трубой (коронкой), а также между керном и коронкой и наличие циркуляционных каналов (окон) в торцовой части ПРИ увеличенных размеров (сечений) для уменьшения сопротивлений движению воздуха, содержащего шлам. В противном случае продукты разрушения могут запрессовываться в узких каналах (зазорах), что приводит к резкому повышению давления воздуха в циркуляционной системе и прекращению выноса шлама. В связи с этим при бурении в мягких породах I-IV категории по буримост и целесообразно использовать ребристые твердосплавные коронки типа М5 или специальные коронки с достаточно большим выходом резцов.

В породах высокой твердости VIII-X категорий по бури мости используют специальный алмазный ПРИ с хорошо развитой поверхностью охлаждения за счет увеличения числа секторов, числа и сечений циркуляционных каналов (окон) ступенчатой или зубчатой формы, оснащенных более крупными алмазными зернами (коронки 06А3, 015А3, 01АЗ, КДТ-ОЭ и др.).

При бескерновом бурении в сильно трещиноватых твердых породах, конгломератах с глинистым цементом целесообразно использовать шарошечные долота соответствующих типов, предназначенных для бурения с продувкой.

Бурильные трубы при бурении с продувкой подбирают с учетом определенных требований: хорошая герметичность в соединениях, гладкоствольность колонны БТ по всей длине, минимальные потери напора воздушного потока, небольшая величина зазора между трубами и стенкой скважины.

Таким требованиям в наибольшей степени отвечают БТ большого диаметра с муфтово-замковыми соединениями: СБТМ диаметром 42, 50 или 63,5 мм, ЛБTM диаметром 54 мм и трубы типа ТБ-ССК.

Буровые снаряды ( БС) компонуются из обычных (стандартных) элементов в зависимости от цели бурения — с получением керна и без керна. В компоновку БС, как правило, включают шламовую трубу открытого или закрытого типа с окнами (вырезами) для улавливания крупных частиц шлама, не удаляемых из скважины потоком воздуха (рис. 14.2,а). Это особенно важно при бескерновом бурении в связи с образованием крупных частиц шлама в большом количестве с целью предупреждения зашламования скважины. Для более полного улавливания шлама при недостаточно высокой скорости движения восходящего потока воздуха практикуется включение в набор двух—трех шламовых труб длиной до 3—4 м каждая на некотором расстоянии друг от друга (рис. 14.2,б).

В случае бурения в увлажненных условиях, в особенности по вязким, вспучивающимся глинам, в результате налипания частиц шлама на стенке скважины образуются пробки-сальники, затрудняющие подъем снаряда. Для предупреждения осложнений в этом случае в компоновку БС включают открытую шламоулавливающую трубу—стакан с заостренным торцом, — с помощью которой при подъеме снаряда пробка-сальник срезается со стенки скважины, а шлам попадет в шламоулавливающую трубу — стакан (рис. 14,2,а).

При значительной высоте столба жидкости в скважине (свыше 20—30 м) в колонну БТ, располагающуюся в интервале скважины, заполненной жидкостью, через 15—20 м включают муфты-соединения в отверстиями диаметром 2 мм (рис. 14.2,в), которые выполняют роль эрлифта — удаляют из скважины жидкость.

Масловлагоотделители применяют для очищения воздуха, нагнетаемого в скважину, от влаги, которая в скважине может конденсироваться и смачивать шлам, образующий сальники. При бурении в сухих скважинах или в мерзлых породах это может быть предупреждено с помощью поверхностных и забойных влагоотделителей, схемы работы которых приведены на рис. 14.3.

Герметизирующие устройства (ГУ) служат для предупреждения загрязнения воздуха пылью при выносе шлама из скважины. Конструкция любого ГУ должна обеспечивать надежность герметизации устья скважины при условии перемещения вращающейся ведущей трубы по мере углубки скважины. Известно большое число простых и сложных конструкций ГУ, выбор которых делают с учетом типа бурового станка и формы ведущей трубы (цилиндрическая или многогранная). По этому признаку ГУ могут иметь невращающееся или вращающееся сальниковое устройство. Сальники (резиновые или пеньковые) бывают самоуплотняющиеся и уплотняемые периодически. На рис. 14.4 приведена одна из многих конструкций ГУ с самоуплотняющимся сальником для ведущей трубы цилиндрической формы. После оборудования устья скважины направляющей трубой, к ней присоединяют ГУ.

Шламоулавливающие устройства (ШУ) служат для очистки воздуха от продуктов разрушения и сбора шлама, который может быть использован для геологических исследований. Обычно ШУ работают по принципу циклона, в котором отделение твердых частиц происходит за счет действия центробежных сил при перемещении воздуха по спирали в цилиндрической трубе, заканчивающейся конусом с резервуаром для сбора шлама. Для еще более тонкой очистки могут использоваться фильтры — вторая ступень очистки (см. рис. 14.1). Шламоулавливающее устройство присоединяют к выкидной трубе за пределами буровой установки.

При небольших объемах бурения с воздухом или при отсутствии ШУ конец выкидной трубы опускают в резервуар с водой, в котором осаждаются частицы шлама. Для предотвращения попадания запыленного воздуха в рабочее помещение на выкидной линии устанавливают вытяжной вентилятор или воздушный эжектор, способствующие отсасыванию зашламованного воздуха из устья скважины. К такому способу прибегают при забуривании скважины без специального ГУ, прикрыв устье кошмой или крышкой с отверстием для БТ.

Холодильное устройство применяют при бурении скважин в разрезах, сложенных многолетнемерзлыми породами, с целью охлаждения воздуха, который при выходе из компрессора имеет повышенную температуру. Теплый воздух, попадая в скважину, растепляет породы, что приводит к осложнениям.

В летнее время обычно используют холодильники радиаторного типа, с охлаждением водой циркулирующей по системе труб, с которыми контактирует поток сжатого воздуха. В зимнее время для охлаждения сжатого воздуха используют атмосферный воздух, имеющий отрицательную температуру.

При наличии многолетней мерзлоты близко к поверхности земли, радиаторную батарею, по которой циркулирует сжатый воздух, помещают в специально открытый шурф в мерзлой породе, с которой и происходит теплообмен.

Контрольно-измерительная аппаратура (КИА) служит для контроля за параметрами сжатого воздуха. Эта аппаратура включает поплавковые расходомеры типа ДП, манометры типа МГ или МСТМ, ДМ, ЭПИД и термометры типа ТГ и ТСГ и др.
Имя:*
E-Mail:
Комментарий: