Бурение технических скважин большого диаметра, страница 5

     Эксплуатационная колонна. Бурение осуществляется долотом Ø393,7 мм до глубины 836 м. Эксплуатационная колонна Ø325 мм опущена на всю глубину. Цементируется цементом ПТЦ 1-50.

В буровых установках для бурения скважин большого диаметра применяются ковшовые буры индивидуальной конструкции.     По назначению установки для бурения скважин большого диаметра делятся на два вида: прямого и универсального применения. Первые из них используются только для бурения скважин большого диаметра ( БКГМ, КШК-30, КШС-40, СО и др.), вторые - для бурения обычных скважин небольшого диаметра, а также для бурения скважин большого диаметра при оснащении их соответствующим технологическим инструментом.

КНБК, требуемая для бурения скважины большого диаметра на незначительную глубину, обычно состоит из УБТ и одного стабилизатора. Для более глубоких скважин требуется более жесткая КНБК с тремя стабилизаторами для бурения вертикального ствола или для поддержания существующего наклона скважины.

На основании исследования процесса бурения скважин большого диаметра в мягких грунтах во МГРИ предложена конструкция двухзаходного шнекового бура, которая хорошо отвечает условиям бурения в мягких, особенно глинистых породах.

Вопросы обеспечения вертикальности при бурении скважин большого диаметра не рассматриваются, так как в основном они уже решены, а необходимые улучшения требуют специальных обсуждений. Вопросы бурения маятниковыми компоновками также не обсуждаются, поскольку бурение вертикальных скважин такими КНБК имеет ограниченное распространение.

Обуривающая крепь применяется при бурении скважин большого диаметра в особо сложных геологических условиях ( в плывунах, валунно-галечниковых отложениях), в которых бурение возможно только с опережением башмаком обсадной колонны забоя скважины. В этом случае крепь не только удерживает стенки от обрушения, но и является рабочим органом, формирующим ствол скважины.

В таких условиях крепь испытывает, кроме радиально-сжимающих напряжений от горного давления, еще и напряжения кручения и вертикального сжатия, возникающие при передаче с поверхности крутящего момента и осевой нагрузки. Обуривающие крепи обладают высокой прочностью стенок и соединений.

Конструированием и изготовлением шарошечного инструмента для бурения скважин большого диаметра более 25 лет занимается фирма Смитх Тул Ко. Фирма производит долота трех видов: с расположением шарошек на одном уровне ( плоские долота), многоступенчатые, трех - и четырехшарошечные, долота-расширители.

Роторное бурение с обратной промывкой эффективно при бурении скважин большого диаметра ( до 1500 мм) и обеспечивает получение больших дебитов воды. Скорость бурения этим способом возрастает в 1 5 - 2 раза по сравнению с роторным бурением с прямой промывкой.

Рис 2. Схема роторной буровой установки для проходки скважин на Невадском экспериментальном полигоне КАЭ США.

Рис.3. Схема укрупненного водозабора из системы скважин.

Отличительная особенность таких укрупненных водозаборов состоит в бурении скважин большого диаметра, наружные контуры которых пересекаются, а внутренняя полость заполняется гравием. Как уже было отмечено выше, при бурении скважин большого диаметра агрегатами РТБ очистка забоя от шлама неудовлетворительна при промывке водой и малоэффективна при промывке глинистыми растворами.      Специализированная самоходная буровая установка Разведчик УБСР-25 применяется для бурения скважин большого диаметра преимущественно при разведке россыпных месторождений золота, залегающих в талых обводненных отложениях с включением валунов и крупной гальки. В процессе инженерно-геологических изысканий возникают случаи, когда бурение скважин большого диаметра в руслах рек начиналось при незначительном притоке воды, а при пересечении зон повышенной трещиноватости приток воды резко возрастал и уже откачать воду из скважины было невозможно. В этом случае бурение скважины большого диаметра приостанавливали, на устье укладывали дощатый настил, устанавливали буровой станок ЗИФ-ЗООМ, при помощи которого бурили скважину малого диаметра строго по центру скважины большого диаметра до проектной глубины с последующим цементированием по способу, описанному выше. По истечении срока твердения цементного раствора успешно продолжалось бурение скважины большого диаметра.       Зависимость между содержанием утяжелителя и плотностью твердой фазы раствора. Определение содержания твердой фазы в буровом растворе при бурении скважин большого диаметра рекомендуется производить в конце каждого долбления, а скважин малого диаметра - перед химической обработкой[4].