Разрушение породы при бурении
В зависимости от свойств пород и приложенной нагрузки разрушение породы может происходить по-разному.
При вращательном бурении:
- В мягких и слабых скальных породах – резанье и скалывание;
- В скальных твердых породах:
- при недостаточной нагрузке (Fос<рш) – поверхностное истирание– это непригодно! (мизерная скорость бурения и истирание резцов);
- при достаточной нагрузке ( Fос>рш) – объемное разрушение - оптимальные условия бурения;
- при нагрузке близкой к достаточной – усталостное разрушение(возникновение микротрещин) - полезное дополнение к объемному, т.к. следующий резец разрушает ослабленную породу. Усталостному разрушению пород на забое скважины помогает наличие в очистном агенте поверхностно активных веществ (ПАВ), проникающих в микротрещины и ослабляющих породу на забое.
При добавлении ударных импульсов добавляется:
- долбление породы,
Дробление породы.
За счет ударных импульсов повышается эффективность разрушения породы, особенно в хрупких породах.
. Ударные импульсы, усиливающие разрушение породы, могут действовать на породу забоя при вращательном бурении шарошечными долотами за счет перекатывания зубьев долота с ударами по забою, или при вращательном бурении с использованием ударных механизмов - гидроударников и пневмоударников. Чисто ударное разрушение породы характерно для ударно-канатного бурения.
|
|
|
Кроме свойств горных пород характеризующих разрушение породы при бурении и буримости породы, геофизические исследования скважин позволяют без отбора керна производить литологическое расчленение разреза, устанавливать последовательность и глубину залегания, мощность, строение и возраст пород и полезных ископаемых. По состоянию каротажных диаграмм можно обнаруживать тектонические нарушения, определять коэффициенты нефте и газонасыщения, оценивать зольность угольных пластов и содержание в породах рудных элементов и характеристики физических свойств пород,
2. Группа видов бурения - «механическое бурение
Без циркуляции очистного агента».
В эту группу входят: - ударно-канатное бурение (УКБ) и подгруппа «бурение неглубоких скважин без циркуляции очистного агента». Общее для этой группы – отсутствие циркуляции очистного агента.
Очистка забоя скважины от разрушенной породы осуществляется или за счет уплотнения породы, или за счет удаления разрушенной породы специальным инструментом – желонкой, грунтоносом или шнековым транспортером
Охлаждение породоразрушающего инструмента осуществляется самой разрушаемой породой или жидкостью, находящейся в скважине (без циркуляции).
|
|
|
I. Ударно-канатное бурение.
Ударно-канатное бурение – самый древний вид бурения (ему более 2,5 тысячи лет) и в настоящее время уже почти не применяется. Остаются небольшие объемы бурения водозаборных скважин и бурение при разведке россыпных месторождений,
Сущность и отличие УКБ от всех остальных видов и способов бурения в том, что здесь сначала одним инструментом (буровой снаряд с долотом рис.1.а) разрушается порода, затем другим инструментом (желонка, рис. 1.б) разрушенная порода извлекается из скважины. В принципе, ударно-канатным способом могут буриться скважины в любых породах. В разных породах применяются разные долота в зависимости от твердости и вязкости пород (рис. 1а)
В связных и скальных породах, порода на всей площади забоя разрушается периодическими сбрасываниями с определенной высоты (40 – 80 см) тяжелого бурового снаряда с долотом и ударной штангой массой до 2500 кг. При наличии в скважине воды разрушенная порода переходит во взвешенное состояние и затем извлекается желонкой.
В рыхлых и сыпучих породах в скважину принудительно погружаются обсадные трубы, и порода с забоя извлекается желонкой с одновременным погружением обсадных труб.
|
|
|
Область, где ударно-канатное бурение еще находит применение – разведка россыпных месторождений, где этим способом бурят разведочные скважины большого диаметра (168 – 219 и до 500 мм) с опережающим погружением в скважину колонны обсадных труб и с извлечением из труб качественных образцов породы поршневыми желонками (рис.1.в).
Незначительное применение ударно-канатного бурения еще остается при бурении водозаборных скважин (где раньше оно было основным) и при бурении взрывных и других технических скважин.
а Рис. 1 б в
Дата добавления: 2018-05-02; просмотров: 929; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!