Виброснаряды ВНИИГСа

Вибрационное бурение

Вращательное бурение с обратной промывкой

Применяется преимущественно при сооружении скважин большого диаметра для водоснабжения, водопонижения (ирригация), устройства фундаментов и пр.

Область применения бурения с обратной промывкой ограничена следующими причинами:

1. Для обеспечения устойчивости ствола скважины статический уровень подземных вод должен находиться не выше 3м от поверхности.

2. Требуется большой расход промывочной жидкости_. и бурение обычно производится на участках, где необходимо получить сравнительно за короткое время значительное количество воды.

3. Разрез должен быть представлен преимущественно осадочными породами I-IV категории буримости. Валуны размером более 0,4м должны отсутствовать.

В настоящее время известно несколько систем обратной промывки, которые можно подразделить на 2 большие группы:

1. Система с выходом обратного потока промывочной жидкости на поверхность.

2. Система с внутрискважинной обратной циркуляцией промывочной жидкости без выхода ее на поверхность.

Для бурения скважин большого диаметра применяется система с выходом промывочной жидкости на поверхность. Наибольшее распространение получило бурение с обратной циркуляцией, возбуждаемой откачкой промывочной жидкости из колонны БТ насосами и эрлифтом. Диаметр буримых скважин и шахтных стволов может достигать 3,6м при глубине бурения до 500м.

При сооружении гидрогеологических, геотехнологических и дренажных скважин диаметром 600-1000мм с обратной циркуляцией промывочной жидкости посредством эрлифта используются специальные БТ диаметром 120-150мм, двойные или с боковыми трубками – воздуховодами.

В качестве базовой установки рекомендуется УБВ-215.

Перспективность применения ВБ для скважин большого диаметра выявилась в процессе опыта бурения скважин малого диаметра (до 300мм).

К настоящему времени разработано несколько буровых снарядов для вибрационного бурения скважин диаметром 500-1000мм (снаряд типа ПВ и виброгрейфер).

Виброснаряды типа ПВ (ПВ-500; 700; 1000) состоят из электрического привода, вибратора, амортизирующей подвески и породоразрушающего инструмента, соединенного с вибратором посредством быстросъемных клиньев (рис.4.10).

Рис.4.10 – Виброснаряд ПВ-1000

1 – электродвигатель с вибратором и амортизатором

2 – породоразрушающий инструмент

Виброснаряд ПВ-1000 имеет диаметр – 1000мм и длину 1200мм.

Особенность ПВ – возможность работы отдельно в режиме продольных колебаний и в режиме вращательных колебаний (надо лишь изменить направление вращения ЭД).

В комплект ПВ входит серия породоразрушающих инструментов (рис.4.11). Это открытые снизу цилиндры, в которых смонтированы патрубок и клапан для перепускания воздуха или жидкости при извлечении из скважины.

В сухих, необводненных породах применяется полый ПРИ с диаметральной и крестообразной перегородками, а также ячеистый инструмент.

В обводненных породах применяется желоночный инструмент, в нижней части которого имеется двухстворчатый клапан, удерживающий породу.

Рис.4.11 – Буровой инструмент для виброснаряда типа ПВ

а - полый

б - с диаметральной перегородкой

в - с крестообразной перегородкой

г - ячеистый

д – желоночный

1 – цилиндр; 2 – крышка; 3 – проушина; 4 – обратный клапан; 5 – патрубок;

6 – окно; 7 – клапан.

ПВ опускается на канате в направляющее устройство и ставится на забой. Включается режим продольных колебаний и происходит углубка. По окончании рейса, перед извлечением снаряда, вибратор переключается на режим вращательных колебаний. При этом происходит отделение керна от массива породы. Разгрузка – автоматически под действием вибрации, при необходимости вручную через прорези в корпусе.

Виброгрейфер ВГ-1000 (Гидропроект) предназначен для бурения скважин диаметром 1000мм в мягких породах, преимущественно в обводненных песчаных и валунно-галечниковых отложениях.

Привод челюстей грейфера от гидроцилиндров. Управление с дистанционного пульта.

Виброгрейфер можно использовать в комплекте с буровой вышкой, либо с самоходным краном грузоподъемностью не менее 10т.

Дата добавления: 2014-11-29