Строительные машины и оборудование, справочник



Категория:
   Буровое оборудование

Публикация:
   Бурение со съемными керноприемниками

Читать далее:




Бурение со съемными керноприемниками

Одним из наиболее производительных и перспективных способов сооружения скважин является бурение с использованием снарядов со съемными керноприемниками (ССК). В СССР серийное производство нарядов со съемными керноприемниками началось в 1973 г. Использование ССК позволяет существенно увеличить механическую, рейсовую, техническую и цикловую скорости бурения. Максимальная величина углубки за рейс без подъема бурового снаряда достигает нескольких сот метров при 100%-ном выходе керна. В настоящее время выпускаются комплексы технических средств для алмазного бурения геологоразведочных скважин со съемными керноприемниками КССК-76 (СКБ), ССК-76, ССК-59 и ССК-46 (ВИТР), разработанные в ВПО «Союзгеотехника».

Комплекс ССК отличается тем, что колонковый набор включает съемный керноприемник и таким образом в составе бурового снаряда формируется особая двойная колонковая труба, способствующая повышению выхода керна. Это первое преимущество использования ССК. После окончания углубки скважины в рейсе съемный керноприемник извлекают на поверхность с помощью ловителя, опускаемого на канате через колонну бурильных труб без их подъема до отработки ресурса коронки. Это позволяет резко сократить время проведения спуско-подъемных операций, что является вторым основным преимуществом ССК.

Комплекс КССК-76 предназначен для бурения на глубину 2000 м в породах V—VIII и частично IX категорий по буримости, ССК-76 и ССК-59 — для бурения до глубины 1200 м и ССК-46 — до глубины 1000 м в породах V—X категорий по буримости.

Кроме того, в комплексы входят спуско-подъемный инструмент (вертлюги, элеваторы, трубодер-жатели), вспомогательный инструмент (опоры для монтажа керноприемник,ов, специальные ключи) и аварийный инструмент (труборезы, труболовки и др.). В каждый комплекс входит специальная лебедка, предназначенная для проведения спуска и подъема керно-приемника с ловителем в процессе бурения скважины.

На рис. 57 дан колонковый снаряд КССК-76 со съемным керно-нриемником. Колонковая труба с расширителем и алмазной коронкой имеет центратор, предназначенный для стабилизации съемного керноприемника. К верхнему концу колонковой трубы присоединены переходники, между которыми расположена опора для подвески съемного керноприемника. Корпус снаряда соединяется с колонной бурильных труб через центратор. В съемный керноприемник входят механизм блокирования, узел подвески, приемная труба и кернорватель. Механизм блокирования состоит из головки, гильзы, штифта, защелок, связанных с пружиной кручения, корпуса. Переходник подвески соединен с приемной трубой, к нижнему концу которой присоединяется кернорватель.

Рис. 1. Колонковый снаряд КССК-76 со съемным керно-приемником:
1 — головка; 2 — гильза; 3—штифт; 4 — центратор; 5 — пружина кручения; 6 — защелки; 7, 10 — переходники; 8 — корпус; 9 — опора; 11 — шпиндель; 12 — регулировочная гайка; 13 — манжета; 14 — шайба; 15 —упорный подшипник; 16 — кожух подшипника; 17 — опора подвески; 18 — подшипник; 19 — пружина; 20 — шайба; 21 — подшипник; 22 — кольцо; 23 и 24 — гайки; 25 — масленка; 26 — переходник подвески; 27 — приемная труба; 28 — колонковая труба; 29 — центратор; 30 — расширитель; 31 — кольцо стопорное; 32 — рва-тельное кольцо; 33 — корпус кер-норвателя; 34 — коронка

В снаряде съемный керноприемник подвешен буртиками корпуса на опоре так, что между торцом кернорвателя и внутренней поверхностью породоразрушающего инструмента образуется зазор.

Механизм блокирования предохраняет съемный керноприемник от перемещения из наружного корпуса в колонну бурильных труб в процессе бурения. Это обеспечивается упором защелок в нижний торец центратора. При вращении бурового снаряда крутящий момент передается с наружного корпуса через выступ центратора на защелки, корпус и шпиндель.

Рис. 2. Ловитель КССК.-76:
а — во время спуска; б — при захвате керноприемника

Сила трения между керном и приемной трубой предотвращает вращение последней, а также переходника и опоры подвески.

Промывочная жидкость проходит в кольцевом зазоре между наружным корпусом и съемным керноприемником, обходя опору через отверстия корпуса.

При заполнении приемной трубы керном или произвольном заклинивании керна наружный корпус перемещается вниз относительно неподвижной приемной трубы. В результате этого через упорный подшипник передается усилие на резиновые манжеты, которые перекрывают межтрубный зазор, вызывая повышение давления в нагнетательной магистрали бурового насоса.

Заклинивание керна в конце рейса осуществляется при отрыве бурового снаряда от забоя скважины.

Извлечение съемного керноприемника из наружного корпуса колонкового снаряда производится ловителем КССК-76. Ловитель во время спуска состоит из канатного замка с втулкой, соединяемой с канатом лебедки ЛГ-2000. Замок соединяется с утяжелителем, на нижний конец которого навинчивается труба с втулкой. Внутри трубы размещен шток с гайками, нижний конец которого соединен штифтом с втулкой. Втулка соединена с корпусом ловителя, в пазы которого вставлены на штифтах захваты с пружиной. На корпусе ловителя фиксируется винтом освобождающаяся труба.

При спуске ловителя шток выдвинут из трубы и подвешен на верхнем торце втулки с помощью гаек. При резком торможении ловителя утяжелитель перемещается вниз по штоку в и наносит удар втулкой по втулке, сдвигая ловитель вниз. Попадая в колонковый снаряд, захваты выходят из корпуса ловителя и, захватив головку съемного керноприемника, возвращаются в исходное положение под действием пружины. При натяжении каната лебедки гильза перемещается вверх относительно корпуса 8 и наружного корпуса снаряда и своими нижними скосами выводит защелки из контакта с торцом центратора. В таком положении керноприемник извлекают на поверхность.

В случае заклинивания керноприемника необходимо отсоединить ловитель. Для этого на канат надевается освобождающая труба и сбрасывается в колонну бурильных труб. Как только освобождающая труба доходит до корпуса, внутренний конус ее сжимает захваты и выводит их из зацепления с головкой съемного керноприемника.

Рис. 3. Кинематическая схема лебедки ЛГ-2000:
1 — электродвигатель; 2 — блок звездочек; 3 — фрикционная муфта; 4 — барабан; 5 — корректировщик; 6 — канатоукладчик

Лебедка ЛГ-2000 выпускается двух типов (для КССК-76, ССК-76, ССК-59 и ССК-46) не имеющих принципиальных отличий.

Лебедка состоит из барабана с фрикционом, канатоуклад-чика, корректировщика, колодочного тормоза, блока звездочек, рамы, ограждения с поддоном и электрооборудования. Привод лебедки осуществляется от электродвигателя типа 4А132М мощностью 11 кВт.

Кинематическая схема лебедки ЛГ-2000 приведена на рис. 3. Вращение от двигателя через цепь ПРУ-19,05-3200 передается на большую звездочку промежуточного блока звездочек. С малой звездочки блока вращение передается второй Цепью ПРУ-19,05-2500 на звездочку, свободно посаженную на полуось барабана, и далее через управляемую коническую, фрикционную муфту на барабан лебедки. С барабаном лебедки связан корректировщик, от которого при помощи цепной передачи приводится в действие канатоукладчик.

Барабан с фрикционом представляет собой цилиндр, имеющий на концах реборды, одна из которых является тормозным шкивом. Торцы барабана имеют фланцы с вваренными в них полуосями. На правой полуоси свободно посажена звездочка с ведущим конусом фрикционной муфты, а на шлицах этой полуоси расположен подвижной в осевом направлении ведомый конус фрикционной муфты.

Перемещение ведомого конуса для включения или выключе-чения вращения барабана осуществляется поворотом рукоятки управления фрикционом, связанной с гайкой, двигающейся в осевом направлении по винту-корпусу.

Укладка каната на барабан лебедки производится с помощью винтового канатоукладчика, представляющего собой винт с левой и правой резьбой, но которому перемещается каретка, укладывающая канат. Винт канатоукладчика приводится во вращение цепной передачей от корректировщика лебедки.

Корректировщик представляет собой двухскоростную коробку передач, обеспечивающую движение каретки канатоукладчика. Для остановки каретки блок-шестерня канатоукладчика ставится в нейтральное положение.

Направляющий ролик служит для направления каната с лебедки в скважину при подъеме и спуске керноприемника и ловителя. Он может крепиться на кронблочной раме вышки.

В комплект грузоподъемных принадлежностей входят элеватор ЭК-20 и вертлюг-пробка, обеспечивающие работу с бурильными трубами диаметром 70 мм.

Элеватор ЭК-20 в корпусе имеет центральную расточку с вырезом, нижняя часть которого обеспечивает захват бурильного замка за кольцевую проточку.

Вертлюг-пробка предназначен для захвата и удержания свечей или отдельных труб при работе с ними «на вынос».

Вертлюг соединяют с муфтой бурильного замка, ввинчивая в нее корпус. Грузоподъемность вертлюга 20 т.

При эксплуатации КССК-76 специфическим требованием является необходимость в подавляющем большинстве случаев крепления скважин обсадными трубами диаметром 89 мм. Применение труб диаметром 89 мм обеспечивает оптимальные радиальные зазоры между колоннами обсадных и бурильных труб 5—5,5 мм.

При использовании двух обсадных колонн опережение обсадных труб диаметром 89 мм должно составлять 2—3 м.

Забуривание скважины под направляющую трубу производится серийным породоразрушающим инструментом с применением серийных бурильных труб или труб комплекса.

После крепления скважины производится полная замена промывочной жидкости и очистка желобной системы и отстойников от тяжелого глинистого и цементного растворов.

Рис. 4. Барабан с фрикционом

Характерной особенностью комплекса является возможность бурения на высоких частотах вращения. Поэтому начинать бурение скважины целесообразно на максимальных частотах вращения бурового станка. Снижение частоты вращения бурового снаряда осуществляется при достижении затрат мощности максимальной расчетной величины, при перебуривании сильнотрещиноватых пород и при возникновении различных геологических осложнений (интенсивное естественное искривление скважины, обрушение стенок скважины и т. п.).

Осевая нагрузка на породоразрушающий инструмент зависит от типа проходимых пород и состояния скважины. Буровой снаряд КССК-76 позволяет доводить осевую нагрузку до 25 кН. Рекомендуемая нагрузка находится в пределах 15—20 кН.

Большое значение имеют выбор рационального режима промывки скважины, тип и качество очистного агента. В зависимости от конкретных геолого-технических условий подача промывочной жидкости должна находиться в пределах 30— 80 л/мин. Максимальная подача промывочной жидкости производится при значительной разработке ствола скважины для обеспечения необходимой скорости восходящего потока, от которой зависит эффективность очистки скважины от шлама.

Максимальные механические скорости бурения получаются при использовании в качестве очистного агента воды. При бурении неустойчивых пород с промывкой глинистыми и безглинистыми растворами необходимо выполнять следующие требования: качественную очистку раствора от шлама; содержание песка в промывочной жидкости не должно превышать 1%; величина глинистой корки не должна превышать 0,5—1 мм.

Рекламные предложения:



Читать далее:

Категория: - Буровое оборудование

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины

 



Остались вопросы по теме:
"Бурение со съемными керноприемниками"
— воспользуйтесь поиском.

Машины городского хозяйства
Естественная история машин
Транспортная психология
Пожарные автомобили
Автомобили-рефрижераторы
Монтаж и эксплуатация лифтов
Тракторы

Небольшой рекламный блок


Администрация: Бердин Александр -
© 2007-2019 Строй-Техника.Ру - информационная система по строительной технике.

  © Все права защищены.
Копирование материалов не допускается.


RSS
Морская техника - Зарядные устройства