Бурение технических скважин большого диаметра, страница 7

Для бурения скважины 21 нижележащим более твердым породам к концу каната 4 подвешивается буровой став 11 через вертлюг 13, который поворачивается на направляющих 14 на ось бурения скважины 21. На ось бурения поворачивается также вращатель 10 для зацепления его с буровым ставом 11. С желонки 7 свинчиваются крюк 9 для подвески и заглушка 21. Клапан 8 фиксируется пальцами 22. На нижний конец бурового става 11 навинчивается желонка 7. К низу желонки 7 на место заглушки 21 навинчивается пневмоударник 17 с коронкой 18. Буровой став 11 посредством каната 4 и привода 5 опускается в скважину 21. Вращатель 10 по направляющим 14 поднимается к вертлюгу 13 посредством каната 15 и привода 5. Буровой став 11 закрепляется во вращателе 10. Включается вращатель 10 от привода 5 (гидрорукава на чертеже не показаны). От компрессора 19 по рукаву 20 сжатый воздух подается в вертлюг 13 и в буровой став 11. Включается пневмоударник 17. Буровой шлам из забоя скважины 21 выносится сжатым воздухом, отработанным в пневмоударнике 17. При этом из забоя скважины буровой шлам поднимается сжатым воздухом сначала через зазор между стенками скважины 21 и пневмоударником 17, а затем через зазор между стенками скважины 21 и желонкой 7. Выше желонки 7 скорость сжатого воздуха резко падает и буровой шлам под действием силы тяжести падает в желонку 7 через открытый верхний торец. По мере заполнения желонки 7 буровым шламом буровой став поднимается для опорожнения желонки. Для этого вынимаются пальцы 23, желонка 7 опускается на специальные упоры станка (не показаны) для открытия отверстий 24 клапана 8, через которые опорожняется желонка 7. Далее буровой став 11 поднимается, перекрываются отверстия 24, устанавливаются пальцы 23 и буровой став 11 опускается в скважину для продолжения бурения.

Станок для бурения скважин большого диаметра, содержащий ходовую часть, на которой установлены мачта с блоком для каната на вершине, привод с канатом, буровой снаряд и открытая сверху желонка с клапаном и крюком для подвески, отличающийся тем, что мачта снабжена подвижным посредством привода вращателем, установленным с возможностью взаимодействия с буровым ставом из буровых штанг, последний подвешен к канату через вертлюг, а к нижнему концу бурового става последовательно закреплены желонка и пневмоударник с коронкой, при этом привод снабжен компрессором, сообщающимся с вертлюгом[5].

 Рис 4. Станок для бурения скважин большого диаметра

4. Пути совершенствования техники и технологии бурения технических скважин большого диаметра в условиях многолетнемерзлых пород.

Возможность совершенствования техники и технологии бурения скважин большого диаметра при разведке россыпных месторождений в условиях многолетнемерзлых пород, с целью повышения эффективности шурфопроходческих работ бурением скважин большого диаметра. Для достижения поставленной цели предлагается внедрение современной технологии бурения скважин новым видом бурового снаряда большого диаметра с поинтервальным отбором разрушенной породы.

Ежегодное увеличение объемов буровых разведочных работ в районах распространения многолетнемерзлых пород, производимых самым распространенным, универсальным вращательным способом, являющимся одновременно сложным многофакторным процессом, требует нового подхода к выбору современной буровой техники и технологии.

Повышение производительности труда при разведке россыпных месторождений в условиях многолетнемерзлых пород путем совершенствования и оптимизации существующей техники и технологии вращательного бурения скважин большого диаметра взамен шурфопроходческих работ представляет собой одну из актуальных задач геологоразведочных работ.

Для определения оптимального режима бурения скважин большого диаметра по многолетнемерзлым породам разработанным буровым снарядом исследованию подлежат те факторы, которые могут контролироваться и изменяться бурильщиком в процессе бурения. К ним относятся технические и технологические факторы: удаление шлама из забоя скважины, нагрузка на долото и частота вращения инструмента, а также спуско-подъемные операции, транспортировка и разгрузка выбуренной породы из снаряда[6].