Строительные машины и оборудование, справочник



Категория:
   Буровое оборудование

Публикация:
   Бурение скважин в различных геологических условиях

Читать далее:




Бурение скважин в различных геологических условиях

Рыхлые породы (пески, плывуны, лесс, супеси и др.), как правило, бурят желонкой с плоским клапаном с одновременным креплением скважин обсадными трубами. В зависимости от плотности и устойчивости пород колонна труб продвигается с опережением забоя или следом за ним. Наружный диаметр желонки должен быть на 20…30 мм меньше внутреннего диаметра обсадных труб, а при бурении песков и плывунов —не менее чем на 100 мм.

При бурении песков нельзя допускать выхода желонки из-под башмака обсадных труб более чем на 0,5… 0,75 м, во избежание ее прихвата обвалившейся породой. Если скважина сухая, то в нее подливают воду из расчета 80… 110 л на каждый рейс.

При бурении рыхлых пород буровой снаряд должен делать 40 …45 ударов в минуту. При чистке скважины желонку сбрасывают с высоты 0,6… 0,7 м, но не выше 1 м.

Песчаные породы можно также бурить желонкой со сферическим клапаном и ножом, который разрыхляет породу. Для более успешного бурения песков в скважину рекомендуют забрасывать комочки жирной глины и добавлять воду.

При бурении плывунных песков вслед за подъемом желонки в скважину из-под башмака обсадных труб вместе с водой засасывается песок, образуя песчаную пробку, высота которой иногда достигает 6…10 м. Во избежание прихвата желонки плывуны проходят быстро, без остановок, по возможности укороченными рейсами. Иногда плывуны бурят поршневой желонкой, которая заполняется очень быстро.

При образовании в скважине высоких пробок заливают воду или глинистый раствор плотностью 1,15… 1,2 г/см3, чтобы создать противодавление.

Плывуны следует всегда крепить колонной труб одного диаметра, так как переход на другой диаметр может привести к заклиниванию их песком, попавшим в межтрубное пространство, что не позволяет продвинуть вторую колонну. Нижнюю трубу обсадной колонны устанавливают в водоупорную породу, подстилающую пески. Если крепление трубами одного диаметра невозможно, то в месте перехода на другой диаметр необходимо тампонирование глиной.

Среднезернистые и мелкозернистые пески, а также пески с примесью гравия, щебня и гальки успешно бурят с опережением, то есть сначала забивают колонну обсадных труб в породу забоя, а потом желонкой извлекают ее до башмака обсадных труб.

Глины обычно бурят без крепления скважины трубами на протяжении нескольких десятков метров благодаря хорошей устойчивости глин.

Плотные и сухие глины бурят, разрушая их на забое двутавровым долотом, на глубину 0,5… 0,75 м. Затем скважину очищают желонкой с плоским клапаном. Перед каждым спуском желонки в скважину подливают 2…3 ведра воды. С появлением в скважине грунтовой воды подлив прекращают.

Пластические, вязкие глины можно бурить плоским долотом с наваренными на него дополнительными лопастями. Долото соединяют с ударной и раздвижной штангами. В скважину подливают воду на высоту 3 …5 м, затем в течение нескольких минут бурят. Вязкий шлам во время бурения налипает на лопасти долота и вместе с ним извлекается из скважины, исключая чистку скважины желонкой. Для ускорения бурения вязких глин в скважину засыпают два ведра крепкого щебня (на одно долбление).

При бурении сильномергелистых глин используют буровой стакан, на боковой поверхности которого для ускорения очистки от выбуренной породы делают продольные отверстия. Нижнюю часть стакана затачивают или оборудуют стальным башмаком. Буровой стакан должен быть соединен с ударной и раздвижной штангами.

Для бурения глин и суглинков рекомендуется применять разборную желонку со съемным башмаком, который при извлечении желонки на поверхность отвинчивают, облегчая ее чистку. При бурении глин буровой снаряд должен делать 40… 50 ударов в минуту при высоте подъема снаряда над забоем до 1 м. Углубление за одно долбление при бурении глин колеблется от 0,5 до 1,5 м.

Галечники и гравийные породы бурят двутавровыми долотами и желонками с плоским клапаном и низким башмаком. Гравий и гальку, связанные глиной, можно бурить желонкой с ножом или буровым стаканом, которые одновременно разрушают их и удаляют с забоя. Простую (неутяжеленную) желонку утяжеляют короткой ударной штангой массой 350 кг.

При бурении галечников и гравийных пород скважину крепят одновременно с углублением ее, обычно с опережением забоя.

Чтобы желонка не расклинилась галькой в трубах, наружный диаметр ее должен быть не более 0,7 внутреннего диаметра труб. Высота сбрасывания желонки также ограничена до 0,8..Л м, так как при большой высоте сбрасывания при ударе желонки о забой галька может вываливается через верх желонки и заклинивать ее.

Если желонка забирает только мелкую гальку, то в скважину периодически спускают пирамидальное долото, которое загоняет крупную гальку в стенки скважины, уплотняя их. Затем бурят без крепления скважину с опережением забоя (до 1 … 1,5 м).

При бурении промытых галечников или сухих песков с содержанием гравия в скважину перед спуском желонки забрасывают комочки жирной глины, что обеспечивает хорошее забирание буримой породы и предупреждает обрушение стенок скважины. Если скважина сухая, в нее подливают воду.

При бурении следует следить за тем, чтобы желонка не переполнялась породой во избежание прихвата ее.

Валунные отложения, особенно большие скопления валунов, должны бурить мастера с большим опытом, так как в таких условиях часто искривляются скважины и ломается инструмент в резьбовом соединении.

Крупные валуны разрушают тяжелыми округляющими долотами, добавляя к буровому снаряду вторую ударную штангу для увеличения его массы. Мелкие валуны бурят пирамидальными долотами, которые сдвигают валуны в сторону и загоняют их в стенки скважины. Если сдвинуть валун в сторону не удается, то бурение продолжают округляющим или крестовым долотом.

При работе буровым снарядом тяжелого типа в зоне валунов высота подъема его должна быть максимальной (не менее 1 м), а частота должна быть не больше 40 ударов в минуту. В процессе бурения в валунах необходимо следить за состоянием ствола скважины. Чтобы предупредить искривление скважины, на забой подсыпают крепкую щебенку (диаметром 4… 6 см). Большие пустоты между валунами рекомендуется засыпать щебнем из твердых пород. Иногда для устойчивости стенок скважины на забой подбрасывают куски жирной глины. Очень важно при бурении в валунах как можно скорее перекрыть зону валунов обсадными трубами. Посадку труб проводят сразу же за углублением забоя скважины.

Наиболее эффективно бурение скважин в валунах с помощью кумулятивных зарядов (взрывов). На время взрыва обсадные трубы приподнимают, чтобы их не повредить. Буровые работы с применением взрывов ведут только специалисты-подрывники.

Твердые и крепкие монолитные породы бурят буровым снарядом, состоящим из округляющего долота с большим углом заострения, тяжелой ударной и раздвижной штанг.

В процессе бурения необходимо следить за тем, чтобы скважина не сужалась и имела округлую форму. Причина сужения ствола скважины — быстрый износ долота. Долото, сработавшееся по диаметру на 5 мм и более, заменяют. Новым долотом обработку стенок скважины нужно начинать на 2… 3 м выше забоя, чтобы предупредить заклинивание долота в скважине.

Для сохранения цилиндрического (округлого) сечения иногда стенки скважины обрабатывают специальными долотами (округляющими, или эксцентричными). Можно также обрабатывать суженный участок обычным долотом, предварительно насыпав на забой крепкий щебень. Участок скважины, в котором невозможно вести буровые работы, расширяют взрывом.

Долбежные операции следует вести при высоте подъема снаряда над забоем на 1 … 1,1 м и частоте 45… 50 ударов в минуту. Особенно важно следить за тем, чтобы натяжение каната не ослабевало, иначе долото работает рывками и удар его по забою не эффективен.

По мере накопления на забое разрушенной породы скорость углубки скважины в крепких породах снижается. Поэтому после углубления долота на 0,3 … 0,5 м скважину очищают желонкой. В сухую скважину для лучшей очистки забоя от шлама подливают воду из расчета 20… 30 л па одно долбление. После чистки скважины работать долотом нужно с максимальным числом ударов, уменьшая его по мере накопления шлама.

При остановках во время долбежных операций нельзя оставлять снаряд на забое, так как шлам плохо удерживается во взвешенном состоянии и быстро оседает, в результате чего может произойти прихват снаряда. Поэтому при остановке в работе буровой снаряд необходимо поднимать выше шламового столба.

Трещиноватые и закарстованные породы бурят крестовыми и округляющими долотами. Трещиноватые породы склонны к обрушениям и вывалам, поэтому бурение в них ведут осторожно, с одновременным креплением скважины трубами. Во время бурения не допускается раскачивание бурового снаряда.

Скважина за одно долбление должна углубляться на 0,4 …0,7 м. На каждый рейс снаряда в скважину заливают до 25…30 л воды. Воду подливают небольшими порциями через равные промежутки времени (2…3 л через 1 …2 мин).

Чтобы вода не поглощалась породой, в скважину предварительно забрасывают кусочки жирной глины из расчета 10… 15 кг на 1 м углубления. Очищают скважину от шлама желонкой с плоским или сферическим клапаном.

При бурении в трещиноватых и закарстованных породах высота подъема бурового снаряда должна быть не более 0,5 м, а частота до 60 ударов в минуту.

Бурение в районах многолетней мерзлоты несколько отличается от бурения в обычных условиях. Во избежание прихвата бурового снаряда в скважину необходимо подливать горячую соленую воду (1 кг соли на 2…3 ведра воды на 1 м проходки). После углубления скважины на 0,4… 0,5 м в нее опускают желонку для удаления шлама и остывшей воды. При подливе в скважину большего количества воды буровой снаряд может обледенеть и одновременно может сузиться ствол скважины.

Очень важно, чтобы при бурении буровой снаряд находился все время в движении, так как даже кратковременная остановка приводит к образованию ледяных пробок и схватыванию бурового снаряда разрушенной породой.

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 скважин в различных геологических условиях"
— 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