Повышение выхода керна. Бескерновое бурение

Размещено на http://www.allbest.ru/

[Введите текст]

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение

Высшее профессиональное образование

ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Геолого-географический факультет

Кафедра геологии, геодезии и кадастра

Контрольная работа

По дисциплине «Буровые станки и буровое оборудование»

Тема «Повышение выхода керна. Бескерновое бурение»



Содержание

1. Способы повышения выхода керна

2. Методы повышения выхода керна

3. Мероприятия по повышению выхода керна

4. Бескерновое бурение

Список используемой литературы



1. Способы повышения выхода керна

Основной целью колонкового бурения является получение керна, определения глубины залегания, мощности и качества полезного ископаемого. Поэтому совершенно необходимо получение максимального выхода керна.

Повышение выхода керна зависит от многих причин, в том числе от правильно выбранного колонкового снаряда, истирающего материала, качества промывочной жидкости, строжайшего соблюдения разработанной для данных условий технологии бурения, исправности оборудования и, безусловно, опытности бурильщика.

Для повышения выхода керна в породах монолитных и слаботрещиноватых, не размывающихся промывочной жидкостью, при соблюдении нормального технологического режима бурения возможно получение максимального выхода керна (90 - 100%) без применения специальных приспособлений и приемов.

Перед подъемом керна при бурении мягких пород производят затирку керна «всухую», для чего прекращают подачу промывочной жидкости и производят углубку без промывки на 20 - 30 см. При этом рекомендуется применять промывочный ниппель, позволяющий и после заброски шарика производить циркуляцию жидкости, что предохраняет буровой снаряд от зашламования. Заклинку керна путем затирки «всухую» надо производить быстро, во избежание возможного зашламования скважины.

При бурении разрушающихся и размывающихся пород рекомендуется:

а) ограничивать проходку за рейс до 0,5 - 0,75 м;

б) применять малые скорости вращения (70 - 120 об/мин);

в) избегать расхаживания снаряда;

г) ограничить интенсивность промывки;

д) избегать, где это возможно бурение дробью;

е) при бурении алмазами и твердыми сплавами использовать двойные колонковые трубы или применять безопасный способ бурения с внутренней и обратной циркуляцией жидкости;

ж) тщательно заклинивать керн и проверять заклинку перед подъемом снаряда;

з) после заклинки керна сбрасывать в бурильные трубы шарик-клапан, перекрывающий центральное отверстие переходника, тем самым предохраняя керн от выпадения при подъеме.

Применяемые в бурении скважин двойные колонковые трубы подразделяются на три основные группы:

1. С вращающимися наружной и внутренней трубами, предохраняющими керн от размывания промывочной жидкостью.

2. С вращающейся наружной трубой и невращающейся внутренней, такие трубы предохраняют керн не только от размывания, но и от ударов трубы по керну.

3. Со съемной внутренней трубой, такие трубы позволяют извлечь керн, не поднимая инструмента на поверхность.

Повысить сохранность керна в процессе бурения можно путем устранения или снижения влияния разрушающих факторов:

- механического воздействия на керн от истирания и разрушения его вращающимися, вибрирующими породоразрушающими инструментами, колонковой трубой, кернозахватными элементами;

- гидравлического воздействия на керн от размывания, растворения и выноса его потоком промывочной жидкости.

Для снижения механического воздействия на керн рекомендуется применять:

- рациональный буровой инструмент, соответствующий физико-механическим свойствам горных пород;

- двойные колонковые трубы с невращающейся внутренней колонковой трубой;

- невзаимодействие или ограниченно взаимодействующие с керном в процессе бурения кернозахватные элементы.

Известны 3 основные схемы циркуляции очистного агента в колонковых снарядах:

- прямая (очистной агент поступает по колонковой трубе сверху вниз);

- обратная (очистной агент движется по колонковой трубе снизу вверх);

- комбинированная (очистной агент поступает к забою по кольцевому зазору между внутренней и наружной колонковыми трубами, в районе породоразрушающего инструмента разделяется на два потока (восходящих): внутри керноприемной трубы и в зазоре наружной колонковой трубой и стенками скважины).

При прямой схеме промывки на керн действует прямой размывающий осевой поток промывочной жидкости, при обратной и комбинированной схемах - омывающий восходящий поток.

Положительным фактором восходящего потока является поддержание во взвешенном состоянии мелких кусочков керна. Это способствует снижению самозаклинивания керна, а также исключает повторное разрушение кернового материала, что позволяет существенно повысить выход керна.

Для создания в колонковом снаряде восходящего потока промывочной жидкости применяют 2 основных варианта:

- обратная циркуляция по всему стволу скважины;

- обратная циркуляция в призабойной зоне.

Для создания обратной циркуляции промывочной жидкости по всему стволу скважины необходимо герметизировать устье скважины, что обеспечить довольно сложно. Кроме того, этот вариант неприменим в условиях поглощения.

Для создания обратной циркуляции в призабойной зоне используются эжекторные, эрлифтные установки и двойные колонковые трубы (снаряды) с комбинированной схемой циркуляции.



2. Методы повышения выхода керна

Все способы и методы повышения выхода керна при колонковом механическом вращательном бурении базируются на трех подходах:

1. устранение или ограничение разрушающих побочных воздействий в процессе бурения;

2. сохранение разрушенного кернового материала в керноприемном устройстве;

3. зашита керна от побочных разрушающих воздействий технологического процесса бурения.

Некоторые способы повышение выхода керна сочетают в себе разные подходы.

Наиболее распространены в современной технологической практике способы, базирующиеся на сохранении разрушенного кернового материала и получения полноценной керно-шламовой пробы, содержащей все первичные компоненты опробуемого минерального вещества - такой подход дает более высокую точность химического опробования, чем подход, основанный на предотвращении разрушения пробы.

Сохранение разрушенного вещества достигается путем создания на забое местной обратной циркуляции очистного агента.

Достоинство обратной призабойной циркуляции промывочной жидкости заключается прежде всего в том, что интенсивный поток очистного керна, охлаждающий коронку и очищающий забой от шлама проводится к забою не со стороны уже сформированной керновой пробы, а из затрубного пространства. Дросселируя через каналы коронки, он теряет гидродинамический напор, а попадая в свободное пространство керноприемной трубы, теряет скорость до уровня, меньшего критической скорости, соответствующем скорости естественного осаждения мелких частиц породы в жидкости. Таким образом, все частицы вещественной пробы независимо от степени разрушенности и величины остаются в керносборном устройстве.

Итак, с одной стороны, происходит устранение разрушающего гидродинамического воздействия прямого потока очищенного агента на керн, а с другой - улавливание всех частиц горной породы, подвергшейся разрушению в процессе бурения.

Однако данный способ отличается весьма низкой производительностью и практически непригоден для бурения крепких пород алмазными коронками.

Схема работы эжекторного снаряда, использующего для создания обратной призабойной циркуляции жидкости эжекционный эффект - эффект понижения давления вблизи струи жидкости, движущейся с повышенной скоростью.

Основным элементом эжекторного снаряда является эжектор, состоящий из сопла и диффузора. Эжекторные снаряды оснащаются алмазными коронками и предназначены для бурения в горных породах, содержащих наряду с мягкими, легко разрушаемыми минералами твердые и очень твердые минералы и пропластки, а также для опробования очень твердых, но сильно трещиноватых и хрупких пород и руд.

Недостатком эжекторного снаряда является обратная зависимость скорости потока обратной циркуляции от массы перемещаемого при этом шлама - эффективность работы эжекторного насоса снижается по мере насыщения потока очистного агента шламом.

Для опробования мягких пород, а также крепких и средней крепости пород и руд, образующих в следствии своих особенностей большое количество шлама и частиц разрушенного керна, используются пакерные снаряды, которые формируют поток обратной призабойной циркуляции за счет создания искусственных препятствий нормальной прямой циркуляции очистного агента.

Пакерные снаряды, предназначены для использования в скважинах с относительно устойчивыми, ровными стенками, имеют в качестве основного рабочего элемента пакер - устройство уплотнения затрубного пространства в верхней своей части - эластичную камеру. Недостатком является быстрое разрешение гидромеханического пакера, подвергающегося в процессе бурения абразивному износу.

Для бурения легко растворимых пород, а также при опробовании крепких трещиноватых горных пород в условиях интенсивного поглощения промывочной жидкости применяется эрлифтная обратная промывка.

К техническим средствам, обеспечивающим защиту керна от разрушающих воздействий относятся двойные колонковые трубы.

Для отбора керно-газовых проб на угольных, нефтяных и газовых месторождениях используют специальныекерногазонаборники.

Большую роль в обеспечении высокого качества кернового опробования при использовании любых типов колонковых снарядов имеют кернорвательные устройства, обеспечивающие отрыв и удержание керна при подъеме снаряда.

Многообразие устройств для бурения с отбором керна требует внимательного отношения к их выбору, так как любое специальное устройство может выполнить свою роль только в тех условиях, для которых оно предназначено.

керн бурение труба снаряд

3. Мероприятия по повышению выхода керна

При бурении геологоразведочных скважин на твердые полезные ископаемые керн и шлам являются основными источниками информации.

Для изучения геологического строения того или иного месторождения требуется получение кернового материала в необходимом количестве и нужного качества. В процессе бурения и извлечения керн разрушается, что снижает достоверность опробования полезного ископаемого.

Показатель полноты извлечения керновой пробы называется выход керна и определяется по формуле:

LК

К = ----- 100%

HСКВ

Где LК - длина керна, извлеченного за 1 рейс, м; hСКВ - длина рейса (интервал скважины, пробуренный от спуска до подъема колонкового набора.

На выход керна оказывает отрицательное воздействие ряд факторов.

Геологические факторы:

- разрушение и истирание мягких прослоев и участков;

- разрыхление или уплотнение пород;

- растворение или выщелачивание минералов;

- растепление мерзлых пород.

Технические факторы:

- деформация и механическое разрушение керна;

- размывание керна;

- уменьшение диаметра керна и его прочности.

Технологические факторы:

- механическое разрушение керна за счет вибрации;

- растворение керна в промывочной жидкости;

- выпадение керна при расхаживании снаряда;

- потери керна при его подъеме.

Для снижения отрицательного воздействия перечисленных факторов используются технологические мероприятия и технические средства повышения выхода керна.

Технологические мероприятия: применение обратной схемы промывки; снижение частоты вращения бурового снаряда; снижение расхода промывочной жидкости; бурение укороченными рейсами.

К техническим средствам повышения выхода керна относятся двойные колонковые наборы, краткая техническая характеристика которых приведена в табл.1.

Для бурения по монолитным и слаботрещиноватым породам VII-XI категорий используются двойные колонковые наборы ТДН-У; для бурения по среднетрещиноватым породам VII-IX категорий используются двойные колонковые наборы ТДН-УТ; для бурения трещиноватых пород VI-XI категорий используются двойные колонковые наборы ТДН-2; для бурения сильнотрещиноватых и раздробленных пород VI-X категорий по буримости - двойные колонковые наборы ТДН-4, двойные колонковые наборы с обратной промывкой ТДН-5, снаряды с призабойной обратной циркуляцией, двойные эжекторные колонковые наборы ДЭС и одинарные эжекторные снаряды ОЭС; для бурения мягких пород I-IV категорий по буримости используются двойные колонковые наборы ДТА-2, Донбасс НИЛ I (II, III).

При разведке месторождений полезных ископаемых широко применяют способ бурения, при котором керн транспортируется на поверхность в восходящем потоке промывочной жидкости по колонне бурильных труб (комплекс КГК). Наиболее аффективно бурение с гидротранспортом керна применяется в породах I-IV категорий по буримости с пропластками более твердых пород VI-VII, иногда VIII и IX категорий по буримости.

К двойным колонковым наборам относятся снаряды со съемным керноприемником ССК и КССК. Возможность извлечения внутренней трубы без подъема труб позволяет кроме увеличения выхода керна значительно повысить производительность бурения.

Таблица 1

Тип двойного колонкового снаряда	Тип коронки и расширителя	Диаметр коронки	Краткая характеристика пород
Наружн.	Внутр.
ТДН-46-У ТДН-59-У		46 59	34 45	Монолитные и слаботрещиноватые породы VIII-XII категорий
ТДН-46УТ ТДН-59УТ ТДН-76УТ	КУТ, КУТИ КУТВ, 18А3 19А3Г, РУТ	46 59 76	31 42 58	Монолитные и среднетрещиноватые породы, неоднородные и перемежающиеся по твердости VII-XII категорий
ТДН-46-2 ТДН-59-2 ТДН-76-2	10АЗ, 11ИЗ РДТО	46 59 76	28 38 52	Неоднородные, трещиноватые и раздробленные породы
ТДН-59-0 ТДН-76-0 ТДН-93-0	КДТО РДТО	59 76 93	34 46 66	Трещиноватые, раздробленные и слабосвязанные породы VI-X категорий
ССК-46 ССК-59 ССК-76	К-90, Р-03 К-01, РСА КАСК, РАСК	46 59 76	24 35,4 48	Плотные среднетрещиноватые породы VI-X категорий
КССК-76	17А4, К-16 К-30, РЦК	76	40	Перемежающиеся по твердости, абразивные трещиноватые породы VI-XI категорий
ОЭС-57 ОЭС-73 ДЭС-73 ДЭС-89	ОЭИ, 16И4 16И4, ОЭИ ДЭА, ДЭИ ДЭА	59 76 76 93	39 56 47 59	Сильнотрещиноватые, раздробленные, сланцеватые, перемежающиеся по твердости и хрупкие породы V-XI категорий
ТДН-76-4	КДТ-4	76	46	Сильнотрещиноватые и размываемые хрупкие породы VI-IX категорий
Донбасс-НИЛ-I, II, III ДТА		76 93		Угольные пласты, неоднородные, перемежающиеся по твердости, слабосвязанные, трещиноватые породы
КГК-100 КГК-300	КГ-76МС КГ-84МС КГ-93М	76 84 93		Слабосвязанные и пластичные породы II-IV категорий с пропластками пород VIII-IX категорий

Комплексы технических средств ССК предназначены для бурения геологоразведочных скважин диаметром 46-76 мм глубиной до 1000-1200 м в монолитных, слаботрещиноватых и трещиноватых породах VII-Х категории по буримости. Комплекс ССК рекомендуется использовать с буровыми станками с высокими частотами вращения шпинделя и с промывочными насосами, имеющими жесткое ступенчатое регулирование расхода промывочной жидкости.

Комплекс КССК предназначен для бурения скважин диаметром 76 мм в породах V-IX категорий по буримости. Применение КССК возможно до глубины 2000 м. Выбор оптимальных параметров режима бурения аналогичен выбору параметров при обычном алмазном бурении.

Значения выбранных параметров не должны превышать приведенных в табл.2.

Таблица 2

Параметры режимов бурения	ССК-46	ССК-59	ССК-76	КССК-76
Частота вращения, об/мин	2000	1600	1200	1000
Осевая нагрузка, кН, не более	12	17	22	25
Расход пром. жидкости, л/мин	7	15	25	30
Максимальная глубина бурения, м	1000	1200	1200	2000

Промывочные насосы для бурения со снарядами ССК должны обеспечивать относительно высокое давление и небольшой расход промывочной жидкости. Система подачи промывочной жидкости должна быть жесткой, без сбрасывания излишнего количества ее в отводной рукав.

Для перебуривания угольных пластов используется в комплексе снаряда КССК съемный керноприемник «Конус». Для свинчивания и развинчивания бурильных труб снарядов ССК используются специальные гладкозахватные ключи.

4. Бескерновое бурение

Бурение сплошным забоем без отбора керна -- один из способов повышения скорости и экономичности сооружения геологоразведочных скважин. Если при бурении кольцевым забоем продолжительность рейса определяется временем наполнения колонковой трубы керном, то при бурении сплошным забоем снаряд поднимают на поверхность только для смены сработанного породоразрушающего инструмента. Рейсовая проходка при бескерновом бурении достигает сотен метров. Это в значительной степени сокращает затраты времени на непроизводительные спуско-подъемные операции и соответственно увеличивает продолжительность полезной работы долота па забое скважины (время чистого бурения) Кроме того, механическая скорость бескернового бурения всегда выше, чем при бурении кольцевым забоем. Объясняется это большей прочностью породоразрушающих инструментов, используемых при бурении сплошным забоем, и возможностью приложения к ним больших нагрузок. Бескерновое бурение применяется: а) при поисково-разведочных работах, когда получение достоверных материалов для геологической документации обеспечивается использованием специальных методов опробования (опробование по шламу, отбор проб из стенок скважины стреляющими и сверлящими грунтоносами и др.); б) при детальной разведке месторождений полезных ископаемых, когда геологическое строение пород разреза хорошо изучено и получение керна требуется только из толщи полезного ископаемого; в) при гидрогеологических исследованиях и при сооружении скважин на воду. Кроме того, сплошным забоем бурятся вспомогательные скважины различного назначения. При бескерновом бурении геологоразведочных скважин разрушение пород и зависимости от их физико-механических свойств и буримости осуществляется пикобурами, лопастными, шарошечными, дисковыми фрезерного типа и алмазными долотами.

Рис. 1

Лопастные долота предназначаются для бурения скважин в малоустойчивых рыхлых и мягких породах I--IV категорий буримости. Промышленностью выпускаются лопастные долота двух основных типов: двухлопастные 2Л, 2ЛГ и трехлопастные ЗЛ, ЗЛГ (буква Г обозначает, что долото имеет гидромониторные насадки). К корпусу 3 лопастного долота (рис. 1, а, б) приваривают две или три лопасти 2, армированные твердым сплавом. Промывочная жидкость при бурении подается к забою через цилиндрические каналы 1. У гидромониторных долот в каналы вставляются металлокерамические насадки. Струя промывочной жидкости, вырываясь из насадок с большой скоростью, направляется на забой перед режущими кромками лезвия долота и способствует более эффективному разрушению буримых пород. Лопастные долота 2Л и 3Л выпускаются диаметром 76, 93, 112, 132 и 151 мм. СКВ НПО «Геотехника» Мингео СССР разработаны новые двухлопастные долота режущего типа: 3ДР 132М для бурения мягких пород I--IV категорий по буримости, 7ДР-93МС, 6ДР-132МС и ИСМ-214ДР-6МС для бурения мягких пород с прослоями пород средней твердости. Долото 6ДР 132МС (рис. 1, в) состоит из корпуса 1, к которому под углом 15° относительно оси прикреплены две лопасти 2 и 3. Режущие части лопастей армированы зубками 4 из твердого сплава ВК-8В и смещены относительно друг друга по высоте на 5 мм. Лопасть 3 (калибрующая) имеет пазы, расположенные по винтовой линии, что улучшает вынос разбуренной породы. Новые долота в сравнении с долотом 2Л-132 обеспечивают увеличение проходки в 1,5--2 раза и повышение механической скорости до 150--180%. Пикобуры предназначены для бурения мягких пластичных пород I--V категории буримости (песчано-глинистые грунты, мягкие и вязкие сланцы, песчаники на глинистом и известковом цементе и др.). В настоящее время выпускаются несколько типов пикобуров: плоские, цельноштампованные, эллиптические, четырехлопастные и др. Наиболее распространен пикобур В.П. Новикова (рис. 1, а), состоящий из отрезка бурильной трубы 2 диаметром 50 мм и длиной 600--750 мм, к которому в три яруса приварены девять трапецеидальных ребер 1, армированных пластинчатыми резцами твердого сплава ВК-8. Нижний конец корпуса пикобура соединен с трехгранным пирамидальным наконечником 3, также армированным твердосплавными резцами и имеющим отверстия для прохода промывочной жидкости. Наибольший диаметр пикобура по верхнему ряду ребер соответствует диаметру скважины. Для предупреждения искривления скважины при бурении выше пикобура устанавливается направляющая (колонковая) труба. Пикообразное долото крупного скола (рис. 1, б) рекомендуется применять при бурении скважин в породах IV--VII категорий буримости (плотные глины, меловые отложения, известняки, песчаники на известковистом цементе, алевролиты, аргиллиты и др). Долото состоит из трех частей: направляющей головки 1 диаметром 45 мм, рабочей ступени 3 диаметром 76 мм и калибрующей ступени 4 диаметром 93 мм. На каждой ступени наварены по три зуба, армированных пластинчатыми резцами твердого сплава 2. Направляющая головка в торце имеет отверстие для выхода промывочной жидкости. Резьбовое соединение ступеней долота позволяет производить независимую замену отдельных ступеней с изношенными резцами, а также использовать одно долото для бурения двумя диаметрами: 76 и 93 мм. При бурении пород различной твердости в практике геологоразведочных работ широко применяются шарошечные долота с двумя и тремя шарошками. Трехшарошечные долота (рис. 2, а) имеют три лапы 1, на которых смонтированы три конические шарошки 5. При работе шарошки вращаются относительно цапф на подшипниках 2 и 4. Один из подшипников (шариковый) выполняет функцию замка, удерживая шарошку на цапфе от осевого перемещения. Шарики замкового подшипника 2 вводятся в канал 3, который после этого закрывается пальцем. На поверхности каждой шарошки несколькими венцами расположены зубья 6, высота и угол приострения которых зависят от твердости буримой породы. Долота, предназначенные для работы в мягких породах, имеют высоту зубьев шарошек больше, а угол приострения меньше, чем у долот для бурения твердых пород. Для присоединения к бурильной колонне в верхней части долота имеется наружная конусная резьба. Для прохода промывочной жидкости внутри корпуса долота расположены каналы. При вращении долота в процессе бурения шарошки перекатываются по забою и зубьями наносят удары по породе, дробя ее и скалывая. В СССР для бурения геологоразведочных скважин применяются долота типов М, С, Т, К и OK диаметром 151, 132, 112, 93, 76, 59 и 46 мм. Долота типа M предназначены для бурения мягких пород I--IV категорий буримости (глина, мел, гипс, мергель). Долота двухшарошечпые на выходе промывочных каналов имеют металлокерамические насадки для гидромониторной или струйной промывки, способствующей эффективному разрушению мягких пород. К типу M относятся долота 1В-112МГ, 2Д 112М, П112М-ЦВ, 1В-132МГ и IB 151МГ. Долота типа С предназначены для бурения пород средней твердости V--VII категорий буримости (плотные глины, аргиллиты, песчаники). Долота выпускаются в двух вариантах исполнения: двухшарошечные (В-76С; В-93С, В-112С) и трехша-рошечиые (1В-93С, 1B-112С, 1В-132С, 1В-151С). Зубья шарошек долот типа M и С укрепляются наплавлением на них зернистого твердого сплава релита ТЗ. Долота типа T предназначены для бурения твердых пород VII--IX категорий буримости (доломиты, известняки, базальты). Кроме стандартных трехшарошечных долот 1В-93Т, Ш93Т-ЦВ, 1В-112Т, 3В-112Т2, 1В-132Т, 1В-151T с зубчатыми шарошками, армированными релитом, и центральным каналом в корпусе для прохода промывочной жидкости, выпускаются новые двухшарошечные долота типа Т: ДДА 59Т, 1ДА-59Т, ДДА-76Т, 2Д-76Т, 2ДБ-76Т, 2В-93Т, шарошки которых армированы цилиндрическими твердосплавными зубками с клиновидной, плоской или полусферической рабочей поверхностью. Для бурения твердых пород применяется также долото со струйной промывкой 4В-132ТГ, а для бурения твердых абразивных пород -- долото 2B-93T3.



Рис. 2

Долота типа К и OK предназначены для бурения в очень твердых и абразивных породах IX и XII категорий буримости (граниты, окремненные известняки, кварциты). Шарошки долот этогo типа армированы цилиндрическими зубками из твердого сплава ВК-8В с полусферической рабочей поверхностью. Кроме стандартных трехшарошечных долот Ш-59К, Ш-76К, Ш-760К, В-93К, Ш-112К, В-132К, В-151 К, выпускаются двухшарошечные долота 3Ш-59К2, ДДА-76, 1В-76К, 4Д-59К, 1В-76К2, 2ДВ-76К, 4В-93К с центральным каналом в корпусе для прохода промывочной жидкости и 2Ш-112КГ с двумя боковыми каналами для струйной промывки. Одношарошечные долота ДШК-46 и ДШК-59 (рис. 2, в) применяются в качестве керноломов при колонковом бурении алмазами. Для бескернового бурения в породах средней твердости IV--VI категорий буримости применяются дисковые долота фрезерного типа 3ДА-76С и 27ДФ 93С. Долото 3ДА-76С (рис. 2, б) состоит из двух сваренных между собой лап 1 и эксцентричной оси 4, на которой при помощи двух втулок 5 и двухрядных шариковых подшипников 3 смонтированы два диска 2. Втулки 5 и ось 4 зафиксированы двумя призматическими шпонками 6, которые приваривают при монтаже долота. Наличие отрицательного смещения у эксцентричной оси дает возможность фрезеровать породу твердосплавными зубками дисков и наиболее интенсивно разрушать буримую породу. Алмазные долота для бескернового бурения геологоразведочных скважин выпускаются двух типов: однослойные и импрегнированные. Диаметр долот 46 и 59 мм. Долота имеют вогнутую форму рабочей части алмазосодержащей матрицы. Для прохождения промывочной жидкости в матрице имеются осевое отверстие и два боковых канала. Однослойные алмазные долота применяются для бурения пород VIII--IX, а импрегнированные -- IX--XII категорий буримости. Выбирая параметры режима бескернового бурения, следует исходить из твердости и абразивности пород, типа и размеров долота. При этом необходимо учитывать прочность бурового снаряда и технические возможности применяемого оборудования.

Таблица 3

Осевая нагрузка определяется из расчета удельной нагрузки на 1 см диаметра лопастных и шарошечных долот или на 1 см2 рабочей поверхности долота при алмазном бурении.Рекомен дуемые параметры технологического режима бескернового бурения приведены в табл. 3. Верхние пределы осевых нагрузок принимаются при бурении монолитных пород. В породах трещиноватых, неоднородных по структуре и твердости бурят на пониженных нагрузках на долото. В связи с тем, это при бескерновом бурении осевая нагрузка достигает очень больших величин (для шарошечных долот диаметром 59, 76, 93, 112, 132, 151 допустимые осевые нагрузки равны соответственно 20, 30, 35, 50, 70, 90 кН), с целью предупреждения искривления скважины и перегрузки бурильной колонны нужно применять УБТ. Пластичнее монолитные породы бурят при максимальных значениях окружной скорости. В абразивных породах увеличение частоты вращения снаряда приводит к повышенному износу рабочем поверхности долота и снижению скорости углубления скважины. Поэтому бурение очень твердых, сильно абразивных пород ведут на пониженных частотах вращения снаряда. При увеличении глубины скважины, в связи с повышением затраты мощности двигателя на холостое вращение колонны бурильных труб и увеличением вредных напряжений в колонне, частоту вращения снаряда необходимо снижать. Бурение сплошным забоем, особенно в мягких породах, сопровождается образованием большого количества шлама. По этому успешное бурение скважины во многом зависит от качества и количества промывочной жидкости. В качестве промывочной жидкости при бурении неустойчивых, трещиноватых и кавернозных пород применяется глинистый раствор, в плотных устойчивых породах -- вода. В табл. 3 приведены рекомендуемые значения скорости восходящего потока промывочной жидкости между стенками скважины и колонной бурильных труб, по которым может быть определен необходимый расход промывочной жидкости по формуле (45).



Список используемой литературы

1. Интернет источник: https://helpiks.org/6-13578.html

2. Интернет источник:http://teplozond.ru/razvedochnoe-burenie/sposoby-i-sredstva-povysheniya-vyxoda-kerna.html

3. Интернет источник: http://stroy-technics.ru/article/meropriyatiya-po-povysheniyu-vykhoda-kerna

Размещено на Allbest.ru

...