Бурение с гидротранспортом керна, страница 4

Заполненные керном лотки перемещаются по транспортеру. Сбор шлама осуществляется из пескосборника, установленного на поддон керноприемника. Керн из лотков и шлам из пескосборника перегружают в керновые ящики, а пустые лотки ставят под загрузку.

Комплект бурового инструмента (КБИ-5) включает буровые коронки, керноприемные трубы, специальные бурильные трубы, компенсаторы, а также вспомогательный (специальные ключи) и ловильный инструмент.

Бурильная колонна (рис. 69) состоит из наружной и внутренней труб и их соединений: наружная включает ниппель 3, собственно трубу I и муфту 2\ внутренняя (легкосплавная) труба 4 имеет штуцеры и центрирующие ребра 5. Торцы штуцеров представляют собой сферические поверхности и конические расточки, которые, соприкасаясь в собранной колонне, обеспечивают герметичность соединений. Внутренние трубы имеют возможность осевого перемещения относительно наружных на 35 мм. Для предотвращения образования зазоров между штуцерами труб внутренней колонны, а также деформации при сборке бурильной колонны применяются трубные винтовые компенсаторы, выполненные в виде разъемного корпуса, внутри которого по резьбе перемещается букса, связанная шлицами со сменными трубками различной длины. Сжатие внутренних труб, расположенных ниже компенсатора, осуществляется путем вращения трубки. Компенсаторы включают в бурильную колонну через 50—70 м.

Герметичность соединений внутренней колонны повышается также за счет давления на них подпружиненной трубы промывочного сальника с усилием 700—1400 Н.

Концентричное расположение внутренних и наружных труб в колонне осуществляется с помощью центрирующих ребер, которые имеются на штуцерах.

Керноприемная труба состоит из корпуса и внутреннего патрубка. Корпус с одной стороны соединяется с буровой колонной, с другой — с нижней трубой бурильной колонны. Осевое перемещение патрубка ограничено центраторами в полости между верхним торцом коронки и уступом корпуса. В керноприемной трубе имеются два типа патрубков: один с гладкой внутренней поверхностью, другой с керноломом на внутренней поверхности.

Бурение скважин ведется при обратной промывке. Промывочная жидкость нагнетается буровым насосом через сальник в межтрубное пространство двойной колонны бурильных труб, на расстоянии 20—30 мм от забоя скважины захватывает керн и шлам и по внутреннему каналу выносит его на поверхность. Применение непрерывного транспортирования выбуренного материала позволяет бурить скважину без подъема труб до полного износа породоразрушающего инструмента, что сокращает время проведения спускоподъемных операций и позволяет получать 100 %-ный выход разбуренного материала (керна и шлама).

Буровой насос НБ4 – 320/32

На рис. 7.7 представлена схема КДУ на базе трехплунжерного насоса НБ4-320/63 (УКД-Н-4), разработанного ВИТРом совместно с кафедрой компрессоростроения ЛПИ им. М.И. Калинина. УКД-Н-4 включает три компрессорных цилиндра, установленных на гидроблоке насоса НБ4-320/63, имеющего рабочие камеры 2 с плунжерами 12 и всасывающими клапанами 1. Компрессорный цилиндр состоит из рабочей камеры 4, соединенной с камерой 2 переточным каналом 3. Объем камеры 4 превышает объем, описываемый плунжером 12, что позволяет избежать перетока воздуха из камеры 4 в камеру 2. Над камерой 4 установлены нагнетательный клапан 10 и плита 11 с размещенными на ней газовыми клапанами 5. Для исключения образования непроточных зон в верхней части камеры 4 плита 11 выполнена общей для нагнетательного 10 и газовых 5 клапанов, которые установлены на одном уровне, а газовые, кроме того, размещены на плите 11 концентрично и равномерно. Газоввод 6, расположенный над камерой 4, соединен с общим для компрессорных цилиндров воздушным коллектором 7, а нагнетательный коллектор 8 объединяет нагнетательные камеры 9 всех компрессорных цилиндров

Технология бурения

Поскольку установка предназначена для бурения скважин в основном по породам II—IV категорий по буримости, применяются специальные твердосплавные коронки диаметром 76; 84 и 92 мм одной конструктивной схемы.

Коронки диаметром 76 мм применяются главным образом в устойчивых породах. Коронки диаметром 84 мм имеют расширяющие ребра и предназначены для бурения вспучивающихся и неустойчивых пород II—IV категорий по буримости. Породоразрушающий инструмент диаметром 92 мм используется только для бурения в мощных толщах сыпучих отложений и плывунов. Бурение до проектной глубины, как правило, осуществляется при частоте вращения 150—225 об/мин.