Вращательное бурение твердосплавным инструментом с удалением продуктов разрушения шнеками

Вращательный способ бурения скважин большого диаметра

Этот способ в настоящее время является наиболее распространенным.

Применяется преимущественно для опробования и разведки, отбора образцов в мягких и твердых породах, сооружения неглубоких шурфов, колодцев и пр.

В мягких породах для бурения скважин диаметром до 500мм применяется шнековое бурение.

В процессе бурения шнековый бур может работать в двух режимах:

- режим вертикальной транспортировки разрушенной породы к устью скважины;

- режим накопления разрушенного грунта на винтовых лентах шнека.

Обычно диаметр долота или режущих кромок винтовых лент выбирают на 15-20мм больше наружного диаметра самого шнека, чтобы снизить затраты мощности на холостое вращение и разбуривание стенок скважины лентами шнека.

Шнеки могут быть: однозаходные (с одной винтовой лентой) и двухзаходные (с двумя винтовыми лентами).

Скважины большого диаметра все более чаще стараются бурить в режиме накопления шлама. Шнековый бур аккумулирует разрушенную породу и его необходимо извлекать из скважины во избежание образования пробки над шнеком.

Для повышения эффективности бурения в твердых и плотных породах необходимо задавать принудительную нагрузку на бур. Это возможно по двум схемам: канатно-гадравлической и с помощью подвижного вращателя.

На рис.4.1 показана схема шнековой буровой установки с принудительным усилием подачи канатно-гидравлического типа (установка треста Востокбурвод). Этот инструмент используется с 1972г. для бурения шурфов без промывки в мерзлых, талых и насыпных грунтах.

Рис.4.1 – Установка треста Востокбурвод

1 – лебедка

2 – ротор

3 – канат

4 – гидроцилиндр

5 – бурильная колонна

6 – направляющие стояки

7 – направляющие ролики

8 – упорный ролик

9 – шнековый бур

Средняя механическая скорость при диаметре бура 1250мм и P _ос=4-70кН составила, м/ч:

- в мерзлых породах (суглинки) – 0,6-2,0;

- в талых грунтах (суглинки) – 1,5-3,5;

- в талых грунтах (пески) – 2,0-5,0.

Среди современного оборудования для бурения скважин на воду выделяется новая гидрофицированная установка УБВ-215 (ОАО «Геомаш»). Позволяет бурить шнеком с промывкой начальным диаметром 600-800мм до глубины 15-20м, конечным диаметром 300мм до 200-300м и диметром 220-250мм до 400-600м.

Новая установка УСГ-000 может эффективно бурить диаметром 450мм до глубины 12м шнеком на телескопической ведущей трубе.

Установки ПБУ, ЛБУ, УШ и УСГ в диапазоне скважин диаметром до 450мм, глубиной до 15-20м создают реальную конкуренцию оборудованию других производителей. ЛБУ-50 используют при работе полыми шнеками диаметром 450 до глубины 15-20м и шнековыми бурами диаметром 850мм до глубины 12-16м.

Дата добавления: 2014-11-29