Назовите величины производительности шнекового бурения скважин в различных геологических условиях

Производительность шнекового бурения скважин.

Производительность шнекового транспортера должна быть не меньше производительности долота с учетом разбуривания ствола (1,0—1,3) и разрыхления породы (1,3-1,6). Обычно минимальная частота вращения при диаметре шнеков 70—100 мм составляет 160-200 мин, а максимальная — 500-700 мин. С увеличением диаметра шнека минимальная и максимальная частоты уменьшаются.

Мощность, расходуемая на трение колонны шнеков о стенки скважины, колеблется в пределах 0,2-0,8 кВт, а на транспортировку породы — 0,16—0,43 кВт.

Затраты мощности при постоянном числе оборотов и прочих равных условиях зависят от скорости подачи и углубления долота в породу за оборот. По мере увеличения скорости подачи снаряда коэффициент заполнения шнеков возрастает и в сыпучих или обильно увлажненных породах может достигать 1. При этом резко возрастают силы трения породы о поверхность шнека, разрушается нормальный вынос ее на поверхность, что резко увеличивает непроизводительные затраты мощности и нагрузку на привод.

Одной из мер снижения мощности, расходуемой на шнековое бурение, является подача на забой при бурении сухих и вязких пород некоторого количества воды (2—5 л/мин или 8-20 л на 1 метр углубки). Вода может заливаться в затрубное пространство или закачиваться через шнеки. При этом скорость бурения увеличивается до 30%, а расходуемая мощность уменьшается до 20%. Шнековое бурение в большинстве случаев может осуществляться без приложения к долоту дополнительной осевой нагрузки.

Внедрение лезвий долота в мягкую породу происходит под действием веса шнека, а также реактивного усилия, возникающего при транспортировке разрушенной породы. Величина его равна усилию проталкивания породной массы по шнековому полотну и составляет 8,0—120 кН на каждый метр длины шнековой колонны. Нередко возникает необходимость разгрузки долота от чрезмерного реактивного усилия шнека во избежание его поломки. Эта операция осуществляется лебедкой бурового станка или механизмом подачи. Дополнительная осевая нагрузка прикладывается к долоту при забуривании скважины, а также при бурении по мерзлым породам, сухим плотным глинам и пескам. В этом случае она может достигать 15—30 кН.

При бурении по гравийно-галечниковым отложениям применяется обычный режим бурения, если размер отдельных галек (кусков щебня) не превышает 80 мм. Крупные твердые включения и валуны отбиваются в сторону или разрушаются ударами при расходке с вращением.

Наиболее существенным недостатком шнекового бурения является трудность определения глубины, с которой поднята породная масса, являющаяся в этом виде бурения пробой минерального вещества. Это происходит из-за того, что при транспортировке породы шнеком она непрерывно перемешивается из-за разных скоростей движения частиц породы, находящихся на различном удалении от оси вращения. Во многих случаях при бурении скважины глубиной 20 м не фиксируются пропластки мощностью до 1 м. Этот недостаток частично может быть устранен следующим технологическим приемом. Через равные промежутки углубки (например, через 1 м) подача инструмента прекращается до полного подъема всей породы по данному интервалу опробования.

Шнековое бурение успешно применяют в мягих рыхлых породах (супеси, суглинки, угли и т. п.); включение мелкой гальки в них не препятствует углубке скважины. Однако крупные валуны твердых пород являются непреодолимым препятствием для шнекового бурения.

Бурение вязких глин часто сопровождается большими осложнениями - образуются сальники на инструменте и толстая корка на стенках скважины, вследствие чего транспортировка породы из скважины прекращается и возникает прихват снаряда. Для предотвращения осложнений колонну шнеков приходится поднимать на поверхность через каждые 1.5-2 м углубки и очищать от глины, либо рекомендуется периодически включать вибратор и подливать небольшое количество воды через колодцу шнеков В этом случае шнеки должны иметь резьбовые герметичные соединения

При бурении по галечнику происходит сильная вибрация колонны и быстрый износ долота, шнековой колонны и буровой установки для повышения эффективности бурения по галечникам применяют одно или два нижних звена утяжеленных шнеков с ребордами из толстой листовой стали. Утяжеленные шнеки снижают вибрации колонны и менее подвержены разрушению

При шнековом бурении в плывунах происходит обрушение стенок скважины, что значительно затрудняет проходку. Кроме того, после извлечения буровой колонны выбуренное пространство заплывает.

Поиск по сайту: