title-icon Статьи о ремонте
title-icon
» » Технология вращательного бурения с обратной промывкой

Технология вращательного бурения с обратной промывкой

Перед началом бурения скважины выравнивают буровую площадку, сооружают циркуляционную систему и отстойник, на месте будущей скважины отрывают шурф глубиной 0,7...1 м, устраивают временные подъездные пути, обеспечивают водоснабжение и энергоснабжение буровых работ, завозят все необходимые материалы — обсадные трубы, фильтры, гравийную смесь и др.
Отстойник сооружают экскаватором или бульдозером на расстоянии 5...7 м от буровой установки. Объем его должен превышать в 2...3 раза объем скважины. При залегании у поверхности земли хорошо проницаемых пород (пески, гравий, супеси и др.) для предотвращения потерь воды дно и откосы отстойника покрывают полиэтиленовой пленкой. Воду из отстойника в скважину подают по переливной трубе диаметром 0,3...0,8 м и длиной 5...7 м. Трубу укладывают в канаву глубиной 0,5...1 м. Верхние неустойчивые породы перекрывают направляющей трубой (кондуктором) длиной до 8 м.
Бурение ведут круглосуточно без перерывов в работе. При вынужденных простоях уровень воды в скважине поддерживают на требуемой глубине.

При откачке пульпы центробежным насосом бурение с обратной промывкой практически начинают с поверхности без предварительного забуривания (рис. 46, а). Промывочная жидкость движется по колонне бурильных труб 2 в результате разрежения, создаваемого центробежным насосом 10 внутри всасывающего шланга 9. Предварительное разрежение, обеспечивающее заполнение жидкостью рабочей камеры центробежного насоса, создает вакуумный насос 8. Разрушенная порода вместе с водой попадает в отстойник 14, где осаждается, а очищенная вода снова поступает в скважину. При таком способе промывки получают, как правило, высокий КПД (до 60%) бурения. Однако ограниченная высота всасывания центробежных насосов (не более 7 м) затрудняет работу с длинной ведущей трубой и требует создания предварительного разрежения во всасывающем шланге вакуумным насосом после каждого наращивания бурового снаряда.
При откачке пульпы эрлифтом скважину забуривают (на глубину 9...10 м) долотом с прямой промывкой водой или рейсовыми шнеками (если у поверхности залегают глины, суглинки или необводненные пески). В песках в качестве промывочной жидкости используют глинистый раствор, чтобы избежать обрушения стенок скважины. Затем устанавливают направляющую трубу и продолжают бурение с обратной промывкой (рис. 46, б). Компрессор 18 подает в скважину по воздухоподающим трубам 16 сжатый воздух. В смесителе 17 этот воздух смешивается с водой и разрушенной породой. Образуется аэрированная пульпа, имеющая плотность значительно меньше плотности воды. По колонне бурильных труб пульпа поднимается на поверхность в отстойник 14 и там осаждается. Очищенная вода вновь поступает по канаве 15 в скважину. Эрлифт начинает эффективно работать с глубины 9...10 м, поэтому скважину и забуривают до этой глубины. Он обеспечивает скорость бурения 25...30 м/ч.
Иногда для отсоса промывочной жидкости используют водоструйный насос. Его размещают в нижней части ведущей трубы.
Уровень воды в скважине должен не менее чем на 3 м превышать статический уровень грунтовых вод. Тогда устойчивость ее стенок даже в рыхлых песчаных отложениях будет обеспечена вследствие избыточного гидростатического давления столба воды. При близком расположении статического уровня грунтовых вод к поверхности земли кондуктор над устьем скважины (поверхностью земли) устанавливают с превышением, чтобы создать необходимое противодавление столба воды.
Песчано-глинистые породы наиболее рационально бурить при частоте вращения ротора 0,5...0,7 с-1, глины и валунно-галечные отложения — 0,17...0,25 с-1.
Для бурильных труб диаметром 100 мм максимальный вынос шлама наблюдают при движении пульпы со скоростью около 2 м/с и расходе промывочной жидкости около 15...16 л/с; диаметром 150 мм — при расходе промывочной жидкости 35 л/с. Бурильные трубы диаметром 150...200 мм позволяют выносить из скважины куски породы размером до 12 см.
При откачке центробежным насосом концентрация твердых частиц в пульпе должна быть не более 8...13% ее общего объема в зависимости от положения забоя. При большей концентрации пульпы неизбежен срыв вакуума, а следовательно, прекращение бурения и засорение шлангов из-за оседания шлама.

title-icon Подобные новости