9. Режим бурения

Q=q₁+ q₂+ q_3/2; где q₁ - вес долота,

Q₂ – вес ударной штанги,

q_3/2 – вес нижнего звена яссы.

Q₁= 210+320+166/2=613 кг – для водозаборной скважины,

Q₂= 66+460+112/2= 582 кг – для наблюдательной скважины.

Усредненное сечение рабочей части бурового снаряда равно:

F=Q/γ*L, где γ – 0,00785 кг/см² – удельный вес стали

L – длина рабочей части инструмента

Средний диаметр рабочей части бурового инструмента будет равен:

D₁= √4*F/π, где D₁ – диаметр долота,

Но D₁’= φ * D, φ =0,7 – коэффициент, учитывающий отношение

диаметра ударной штанги к диаметру

долота.

Можно заменить D₁ на D₁’

F = π* D₁²/4 = π * φ ²* D²/4 = 0.8 * φ ²* D²

Следовательно, Q=F*L* γ = 0.8 * φ² * D² * L * γ

Q₁= 0.8*0.49*615.04*1200*0.00785=2271 кг.

Q₂= 0,8*0,49*219,04*1000*0,00785=674 кг

Относительный вес равен

q = Q/D

q₁ = 613/24,8 = 24,72 кг/см,

q₂ = 582/14,8 = 39,32 кг/см.

Для определения рационального числа ударов пользуются формулой:

n= 0,118 * α * φ * √i/S , где φ=0,95 – коэффициент, учитывающий

неравномерность движения

кривошипного механизма;

α=170-180° - угол поворота пальца

кривошипа при движении шатунов от

нижней к верхней мертвым точкам.

i=5,5 м/мин² – ускорение свободного

падения снаряда,

S=0,6 м – высота падения снаряда.

Теоретический вес снаряда составляет 4000 кг (4 т.), а практический вес, рассчитанный в режиме, составил 2271 кг и 674 кг для разведочной и наблюдательной скважин соответственно. Поэтому можно сделать вывод, что полученный вес является допустимым, т.к. он меньше того, что дан в характеристике установки.

n= 0,118 * 175 * 0,95 * √5,5/0,6 = 59 уд-мин.

То же самое можно сказать о количестве ударов в минуту. Т.к. по характеристике оно составляет 65 уд/мин, а по расчетам получилось 59 уд/мин., следовательно практическое количество ударов соответствует норме.

В процессе бурения частицы разрушенной породы(шлам) можно удалять с забоя только с помощью жидкости, приводимой в движение буровым снарядом. Падающий в скважину снаряд вытесняет жидкость, струи которой подхватывают частицы породы. В результате эти частицы переходят во взвешенное состояние, увеличивая вязкость и объемный вес жидкости. Если в скважине нет жидкости или удерживающая способность ее недостаточна, частицы горной породы оседают, и на забое образуется «подушка», поглощающая значительную часть энергии удара. Поэтому для обеспечения нормальных условий бурения в скважину подливают воду, и зашламованную жидкость периодически вычерпывают желонкой. Добавляя в скважину воду и периодически производя чистку, можно изменять высоту столба шлама и объемный вес жидкости. В начале рейса в скважину наливают 8-12 л воды, а затем по мере зашламования жидкости вода добавляется порциями в зависимости от скорости бурения и требуемой вязкости жидкости (18. стр. 112-118).

10. Технология бурения

На основании задания проекта проходка проектируемой скважины будет производится в соответствии со следующей технологической схемой бурения:

Перед началом бурения на месте, выбранном для заложения скважины предусматривается расчистка и выравнивание площадки для размещения станка и стеллажей под обсадные трубы. После установки станка на площадке, будет произведена проверка горизонтальности его рамы и валов. Подъем мачты буровой установки

СВУ-55М и установка ее по отвесу будут производиться так, чтобы желоб головного ролика мачты, совпадал с осью мачты.

При забуривании разведочной скважины на ее будущем месте будет вырыт шурф с сечением 1*1м и глубиной до 2м. Дно шурфа будет оборудовано крестовиной из деревянных брусьев, с отверстием для прохода для направляющей трубы. Верхний конец направляющей трубы, в виду технологических особенностей будет выступать над устьем на 0,5м. При помощи уровня и отвеса следует определить вертикальность трубы. На уровне устья скважины направляющей трубы необходимо закрепить при помощи толстых досок или брусьев с полукругами (вид выреза), образующие отверстия равные диаметру трубы. Затем внутрь опускают подмешанный на инструментальном канате забивной снаряд. Инструментальный снаряд следует освобождать с таким расчетом, чтобы нижняя часть утолщенной плоскости забивного снаряда едва касалась верхней части забивной головки трубы. После этого, станок приводится в действие и ставится на минимальное число ударов, забивают трубы в породы, постоянно проверяя ее вертикальность. После этого удаляют из трубы желонкой с плоским клапаном соединяют желонку с тросом при помощи канатного замка или специального проводника с усиком, навинченного на вилку желонки. (14.стр50)

По окончании бурения и опробования не используемые далее (для стационарных наблюдений за режимом подземных вод и др.) скважины непригодные по результатам опробования для эксплуатации должны быть ликвидированы путем тампонажа. (ГОСТ 23278-78, СНиП 2.04.02-84*).