Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


”дарно-забивным




¬ зависимости от горно-геологических условий вращательное бурение может осуществл€тьс€ с промывкой, продувкой или с применением газо-жидкостной смеси (√∆—). ¬ р€де случаев вращательное бурение твердосплавным инструментом осуществл€ют всухую.

ѕромывочные растворы могут быть в виде технической воды, воды с добавками поверхностно-активных веществ (ѕј¬), полимерного или глинистого раствора.

ѕри бурении по мерзлым породам чаще всего примен€ют продувку скважин охлаждаемым воздухом.

¬ращательный способ бурени€ может осуществл€тьс€ по трем основным схемам циркул€ции очистного агента:

- пр€мой (подача агента через бурильную колонну к забою и выход агента со шламом из скважины по затрубному пространству);

- обратной (агент подаетс€ в скважину по затрубному пространству или в зазоре двойной колонны бурильных труб, а выходит из скважины по внутреннему каналу бурильной колонны);

- комбинированной (в призабойной части ствола за счет работы насоса или эжекции может быть обратна€, а по стволу скважины пр€ма€).

¬ращательно-ударное бурение целесообразно использовать в твердых горных породах, поэтому при этом способе бурени€ примен€ют техническую воду или воду с добавками ѕј¬.

”дарно-вращательное бурение могут осуществл€ть как с промывкой (бурение гидроударниками), продувкой и применением √∆— (пневмоударники).

”дарно-канатное бурение осуществл€ют без циркул€ции очистного агента, а ударно-забивной способ бурени€ осуществл€ют или всухую или с продувкой, если дл€ нанесени€ ударов используют пневмоударник.

ѕри выборе способа бурени€ часто примен€ют комбинированное бурение, например, забуривают скважину вращательным способом твердосплавной коронкой всухую, затем переход€т на бурение шарошечными долотами, а заканчивают скважину бурением алмазными коронками в режиме вращательного или вращательно-ударного бурени€.

ѕравильный выбор способа бурени€ определ€ет в конечном итоге успех проводки скважины и производительность буровых работ.

“вердосплавное бурение рекомендуетс€ в породах от I до VIIЦVIII категорий буримости с различной степенью абразивности и трещиноватости.

¬ последнее врем€ дл€ бурени€ м€гких горных пород и пород средней твердости примен€ют буровые коронки с резцами из поликристаллических алмазов PDC (polycrystalline diamonds cutters) или ј“ѕ (алмазно-твердосплавные пластины).

јлмазное бурение рекомендуетс€ в породах V Ц XII категорий по буримости с различной степенью абразивности и трещиноватости. ¬ алмазном бурении различают способы бурени€ обычным снар€дом и снар€дом со съемным керноприемником Ц —— . √лубина бурени€ скважин ——  составл€ет до 1 000 м снар€дами —— -46, до 1 200 м —— -59 и —— -76 и до 2 000 м снар€дами  —— -76 (усиленный буровой снар€д).

ќсновные размеры этих снар€дов, мм: диаметры коронки наружный и внутренний Ц 46/24, колонны Ц 43/33,4; коронки Ц 59/35,4, колонны 55/45,4; коронки Ц 76/48, колонны Ц70/60,4; коронки Ц 76/40, колонны Ц 70/61.

јлмазное бурение без керноприемников имеет следующие размеры коронок (наружный/ внутренний, мм): 46/31; 59/42; 76/59; 93/73; 112/92.

¬ насто€щее врем€ в практике буровых работ широко примен€ют зарубежное оборудование и в частности —— .

„аще всего примен€ют ——  п€ти типоразмеров (размеры даны в мм):

- AQ (диаметры коронки наружный и внутренний Ц 47,6/27,0; диаметры колонны наружный и внутренний Ц 44,5/34,9; масса 1 метра колонны Ц 3,8 кг; наружный диаметр расширител€ Ц 48);

- BQ (диаметры коронки наружный и внутренний Ц 59,6/36,4; диаметры колонны наружный и внутренний Ц 55,6/49,5; масса 1 метра колонны Ц 6 кг; наружный диаметр расширител€ Ц 59,9);

- NQ (диаметры коронки наружный и внутренний Ц 75,3/47,6; диаметры колонны наружный и внутренний Ц 70/60,3; масса 1 метра колонны 7,8 кг; наружный диаметр расширител€ Ц 75,7);

- HQ (диаметры коронки наружный и внутренний Ц 96,1/61,1; диаметры колонны наружный и внутренний Ц 88,9/77,8; масса 1 метра колонны Ц 11,5 кг; наружный диаметр расширител€ Ц 96,1);

- PQ (диаметры коронки наружный и внутренний Ц 122/85; диаметры колонны наружный и внутренний Ц 114/101,6; масса 1 метра колонны Ц 17,4 кг; наружный диаметр расширител€ Ц 122,6).

«арубежными компани€ми, такими как Atlas Copco (Ўвеци€), Boart Longyear, TUFF ( анада), Diamant Boart (Ѕельги€), производ€тс€ также специальные —— , в которых используютс€ коронки с утонченными матрицами, что повлекло за собой изготовление и колонковых наборов с иными размерами в сравнении со стандартными колонковыми наборами типоразмера AQ, BQ, NQ. ¬ насто€щее врем€ выпускаетс€ подобный ——  и типоразмера HQ.

 ак показал опыт применени€ ——  с утонченными матрицами, при высоких частотах вращени€ колонны (1100Ц1400 мин-1) достигаетс€ повышение механической скорости бурени€ и снижаетс€ интенсивность искривлени€ скважин за счет более низкой осевой нагрузки, что положительно сказываетс€ на устойчивости колонкового набора.

–азмеры ——  с утонченной матрицей (GMC, GM) и стандартных CC  (G и GC) приведены в табл. 1.5.

“аблица 1.5

–азмеры ——  зарубежных компаний с утонченной и стандартной матрицами коронки

  ѕараметры “ип колонкового набора
ADB.G ADB.GC ADB.GM ADB.GMC 46DB.GM 46DB.GMC BDB.G BDB.GC BDB.GM BDB.GMC NDB.G NDB.GC NDB.GM NDB.GMC
ƒиаметр коронки, мм: наружный/ внутренний     47,6 27,0     47,6 30,3     46,1 30,3     59,6 36,4     59,6 42,0     75,3 47,6     75,3 57,1
ѕлощадь торца, мм2              
ƒиаметр бурильных труб, мм: наружный/ внутренний   44,5 34,9   44,5 36,8   44,5 36,8     55,6 49,5     56,3 48,8   70,0 60,3     73,0 54,3

 

 омплекты ——  с утонченной матрицей коронки рекомендуетс€ использовать в горно-геологических услови€х, вызывающих интенсивное искривление скважин, дл€ бурени€ наиболее твердых горных пород. ќграничени€ по применению тонкоматричных коронок можно сделать в случае бурени€ трещиноватых твердых горных пород.

«арубежными компани€ми производ€тс€ ——  дл€ бурени€ не только вертикальных и наклонных скважин, в которых доставка керноприемника к забою происходит под действием силы т€жести, а подъем из скважины лебедкой, но и горизонтальных и восстающих скважин. ¬ случа€х проходки горизонтальной и восстающей скважины доставка керноприемника к забою и его транспортирование к устью осуществл€етс€ за счет гидравлического давлени€ в скважине. ѕри этом керноприемник играет роль снар€да, который досылаетс€ к забою и возвращаетс€ обратно при помощи потока промывочной жидкости.

¬ращательно-ударное бурение алмазными коронками и шарошечными долотами рекомендуетс€ примен€ть в твердых и крепких горных породах.

ѕрактика гидроударно-алмазного бурени€ подтверждает чрезвычайно редкие случаи заполировани€ алмазов, что позвол€ет рекомендовать вращательно-ударное бурение алмазным инструментом горных пород, склонных вызывать заполирование алмазов.

Ќаложение высокочастотной вибрации на колонковый набор и бурильную колонну способствует снижению заклинивани€ керна в колонковой трубе.

Ќемаловажным обсто€тельством, определ€ющим повышение эффективности бурени€ при наложении высокочастотной вибрации на буровую компоновку, €вл€етс€ снижение коэффициента трени€ между колонной и стенкой скважины, что приводит к значительному улучшению условий работы деформированной бурильной колонны.

ѕри алмазном вращательно-ударном бурении на забой необходимо подавать пониженное количество промывочной жидкости, соответствующее требовани€м бурени€ алмазным инструментом. ¬ то же врем€ дл€ работы гидроударника требуетс€ значительное количество промывочной жидкости, существенно превышающее допустимое еЄ количество по условию эффективного разрушени€ породы алмазным инструментом.

ƒл€ уменьшени€ количества поступающей на забой промывочной жидкости в корпусе кернорвател€ сверл€т отверсти€ или примен€ют специальные делители потока промывочной жидкости.

ƒл€ осуществлени€ вращательно-ударного бурени€ примен€ют высокочастотные гидроударники (энерги€ ударов до 20 ƒж, частота ударов до 2500 уд. в минуту) типа √¬-5, √¬-6 и универсальные гидроударные машины типа √76 и √59, работающие как в ударном, так и в высокочастотном режимах за счет изменени€ параметров расхода промывочной жидкости.

ћаксимальный эффект от применени€ вращательно-ударного алмазного бурени€ в различных производственных организаци€х получен при бурении твердых, хрупких и малоабразивных горных пород, при разрушении которых алмазными коронками наблюдаетс€ заполирование алмазов: механическа€ скорость возрастает на 30Ц40 %, углубка за рейс увеличиваетс€ на 15Ц25 %, ресурс коронок повышаетс€ на 35Ц50 %, выход керна возрастает с 70 до 80 Ц 90 %, снижаетс€ интенсивность естественного искривлени€ скважин.

ѕрименение вращательно-ударного способа бурени€ может быть эффективно и при бурении —— . —нар€д со встроенным съемным гидроударником —— -59 —√ конструкции — Ѕ Ђ—оюзгеотехникаї показал рост механической скорости бурени€ до 1,6 раза, проходки на коронку Ц в 1,3 раза, а также сокращение случаев заклинивани€ керна.

ќпыт применени€ (по данным ј. “.  иселева и ¬. √.  ардыша) гидроударных забойных машин при бурении шарошечными долотами показал, что в результате применении высокочастотных гидроударников, вследствие роста удельных контактных напр€жений в породе, при бурении горных пород VIIЦXII категорий по буримости при осевой нагрузке 15Ц20 кЌ и частоте вращени€ 280 Ц 430 мин-1 средний ресурс двухшарошечных долот диаметром 76 мм возрос с 11 до 19 м, а скорость бурени€ увеличилась с 3,4 до 4,8 м/ч.

ѕрименение гидроударников при бурении шарошечными долотами позвол€ет бурить на пониженных осевых нагрузках, но с более высокой механической скоростью, что в результате и сказываетс€ на ресурсе долот.

ѕри бурении шарошечными долотами в режиме вращательно-ударного бурени€ отмечено, что с повышением частоты вращени€ бурового инструмента эффективность разрушени€ породы снижаетс€.

6
2
7
4
1
5
–ис.1.8. —хема бурени€ дополнительного ствола клином  ѕѕ
3
8
¬ зависимости от диаметра долот рекомендуютс€ дл€ использовани€ гидроударники с различной энергией удара: дл€ бурени€ долотами диаметром 59 мм подход€т высокочастные ударные машины с энергией удара 15 ƒж, дл€ долот диаметром 76 мм Ц гидроударники со средней частотой удара и энергией удара 60Ц80 ƒж, а при бурении долотами диаметром 93 мм целесообразно использование гидроударников с высокой энергией и малой частотой ударного импульса.

“аким образом, дл€ бурени€ долотами больших размеров более подходит ударно-вращательный способ бурени€, при котором преобладает ударное разрушение горной породы над режимом вращательного бурени€.

Ѕурение шарошечными долотами рекомендуетс€ при детальной разведке месторождений полезных ископаемых как средство повышени€ эффективности буровых работ без ущерба качеству разведки.

Ѕескерновое бурение может сопровождатьс€ геофизическими методами исследований дл€ получени€ необходимой геологической информации о проходимых породах, а также отбором шламовых проб осуществл€емых при обратной циркул€ции очистного агента с использованием двойных колонн бурильных труб (см. рис.1.1).

Ѕурение шарошечными долотами отличаетс€ от колонкового более низкой себестоимостью и в р€де случаев может примен€тьс€ в сочетании с повторным перебуриванием рудных тел методами направленного бурени€.

ƒл€ повторного и многократного перебуривани€ рудных тел и пластов угл€, с целью отбора технологических проб полезного ископаемого, предназначены съемные клинь€ типа Ћѕ-2ћ,  ѕѕ-73 и др. ќсновной особенностью технологии перебуривани€ рудных зон, €вл€етс€ то, что опорой дл€ съемного клина служит бурильна€ или обсадна€ колонна 1, опускаема€ в скважину перед забуриванием одновременно со съемным клином  ѕѕ 2 (рис. 1.8).

—ъемный клин  ѕѕ-73 (клин повторного перебуривани€) состоит из ложка 3, распорного устройства 4 и отбурочного набора 5, соединенного с бурильной колонной 6. ÷ельнометаллический ложок 3 клина приварен к корпусу, изготовленному из трубы диаметром 73 мм. ”гол наклона желоба клина составл€ет 3 градуса.

–аспорное устройство 4 состоит из верхнего и нижнего распорных клиньев, соединенных “-образной направл€ющей шпонкой. ¬ерхний клин распорного устройства 4 соединен с ложком 3 с помощью резьбы, а нижний клин распорного устройства 4 имеет внутреннюю резьбу дл€ соединени€ с замком бурильной трубы 8. ќтбурочный снар€д состоит из коронки или долота, соедин€емого с корпусом снар€да.

ѕри постановке клина срезаютс€ крепежные штифты распорного устройства 4 и отбурочного набора 5. ¬ерхний клин распорного устройства 4, скольз€ своей шпонкой по шпоночному пазу нижнего распорного клина, закрепл€ет снар€д в скважине. ѕри этом бурильна€ колонна 6 с клином 2 опускаютс€ вниз, в результате чего гайка 7 садитс€ на переходник. «атем, без осевого нагружени€ клина вращением колонны освобождают отбурочный набор 5 от гайки 7 и забуривают пилот-скважину. ¬ дальнейшем производ€т бурение короткого дополнительного ствола дл€ отбора пробы полезного ископаемого.

ѕосле отбора пробы керна клин поднимают на поверхность с помощью метчика.

¬ —Ўј технологи€ опробовани€ рудной зоны с применением многоствольного бурени€ нашла эффективное применение в исполнении специалистов компании IDEA Drilling. ƒл€ бурени€ используютс€ станок компании Atlas Copco Cristensen CS 3001 и стационарные клинь€, устанавливаемые по 4 в каждой скважине на глубине 670Ц720 м над рудной зоной. ќсобенностью бурени€ €вл€етс€ достаточно большой диаметр скважин PQ (~ 121 мм). ѕри разведке месторождени€ было пробурено 37 скважин с 91 пересечением рудной зоны, что позволило значительно сократить сроки и снизить стоимость буровых работ.

Ѕурение скважин с непрерывным выносом керна потоком промывочной жидкости (c гидротранспортом керна) осуществл€етс€ комплексами технических средств  √ -100 (стальна€ колонна бурильных труб) и  √ -300 (колонна из сплава ƒ16“) и рекомендуетс€ дл€ бурени€ скважин 100 и 300 м соответственно в породах II Ц IV категорий по буримости с пропластками пород до VI Ц VII категорий.

”дарно-вращательное бурение пневмоударниками рекомендуетс€ при проходке скважин глубиной до 100 Ц 250 м с целью разведки коренных и россыпных месторождений благородных металлов и алмазов, месторождений полиметаллов, источников водоснабжени€, в районах распространени€ многолетнемерзлых горных пород, а также при поглощении промывочной жидкости и при пересечении скважинами горных выработок.

ƒанный способ бурени€ в насто€щее врем€ все более часто примен€етс€ дл€ разведочных работ с отбором шламовых проб в сочетании с алмазным бурением и отбором керна (см. раздел 1.2). ќбоснованное сочетание этих способов бурени€ позвол€ет существенно снизить затраты на разведочные работы без ущерба дл€ достоверности данных о месторождении и его рудах.

ƒл€ осуществлени€ пневмоударного бурени€ разработаны комплекты специальной техники пневмоударного бурени€: –ѕ Ц дл€ разведки коренных месторождений и  ѕ– Ц дл€ разведки россыпей и бурени€ многолетнемерзлых пород.

 омпанией Atlas Copco выпускаютс€ очень эффективные бесклапанные пневмоударники высокого давлени€ типа COP 32, COP 42, COP 52, COP 62 дл€ бурени€ скважин диаметром 85Ц165 мм. ѕри бурении твердых горных пород в режиме ударно-вращательного бурени€ достигаетс€ механическа€ скорость 20 и более метров в час при рабочем давлении воздуха 1500Ц2500 кѕа и частоте ударов 1300Ц2000 ударов в минуту (см. рис. 1.3).

”дарно-вращательное бурение гидроударниками в насто€щее врем€ примен€етс€ крайне редко, поскольку при этом способе бурени€ требуетс€ очень значительный расход промывочной жидкости, что значительно повышает себестоимость работ и отрицательно сказываетс€ на сохранности керна.





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-01-29; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 835 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

¬елико ли, мало ли дело, его надо делать. © Ќеизвестно
==> читать все изречени€...

541 - | 392 -


© 2015-2023 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.016 с.