Организация процесса бурения
При проходке мягких пород процесс разрушения породы не требует значительных
затрат энергии, и скорость бурения может быть высокой. При этом большой объем
выбуренной породы требует его своевременного и качественного удаления, от чего
зависит эффективность бурения.
В этих условиях долото должно отвечать
следующим требованиям:
1) режущие лопасти должны быть максимально
приближены к спирали шнека;
2) переход лопастей долота на спираль должен
быть плавным, без резких уступов;
3) режущие лопасти долота должны иметь
оптимальные углы резания.
Осевая нагрузка
В устойчивых песчано-глинистых отложениях (супеси, суглинки, песчаные глины) осевая нагрузка должна поддерживаться в пределах 400—500 даН. При образовании на шнеках пробок нагрузка снижается и производится расходка снаряда.
Частота вращения
Частота вращения при шнековом бурении должна быть в пределах 100—200 мин-1. Меньшие значения относятся к бурению более вязких пород. Снижение частоты ниже 100 мин-1 приводит в ряде случаев к ухудшению транспортировки породы. Увеличение числа оборотов эффективно при проходке рыхлых пород.
Увеличение частоты вращения до 200 мин-1 и более вызывает вибрацию инструмента, что ведет к его разрушению, ухудшает транспортировку породы и повышает расход мощности. Скорость вращения порядка 200 мин-1используется для очистки шнеков; для этого производят вращение колонны без подачи в течение 1—2,0 мин в приподнятом на 0,5—0,7 м над забоем состоянии.
Бурение сухих и водоносных песков
Бурение сухих и водоносных песков происходит без затруднений, но следует помнить, что после извлечения инструмента стенки скважины на этом интервале могут обрушиться или заплыть
Бурение прослоев песков мощностью до 2,5—3,0 м следует проходить с максимальной скоростью, а после проходки интервала осуществлять расходку инструмента для уплотнения стенок скважины.
Интервалы неустойчивых пород значительной мощности можно бурить с
одновременной обсадкой. Частота вращения при этом не должна быть более 40—60
мин-1. Более эффективным способом проходки скважин в неустойчивых породах
является бурение с использованием полых шнеков.
Бурение глинистых пород
Вязкие и плотные глины представляют наибольшие трудности при шнековом бурении:
- обладая высоким коэффициентом трения, глины плохо транспортируются шнеками и часто образуют пробки на спиралях;
- глины при транспортировке втираются в стенки скважины и образуют толстую корку;
- диаметр скважины постепенно уменьшается до диаметра шнеков;
- увеличивается расход мощности;
- осложняются бурение и СПО.
Эффективность проходки глинистых пород зависит от степени обеспечения непрерывного выноса разрушенной породы на поверхность. Для этого целесообразно применять шнеки с уменьшенным шагом спирали. s = (0,4...0,5)D.
Если вязкость глин так велика, что ликвидировать пробки породы невозможно, следует вести бурение рейсами с извлечением снаряда после углубки на 1,0—1,5 м.
Подачи бурового инструмента при шнековом бурении
Итак, основным в технологическом режиме шнекового бурения в мягких породах является выбор таких значений подачи снаряда и частоты его вращения, которые обеспечивают непрерывный и полный вынос разрушенной породы шнеком. Подробнее...
