13.6 Бурение снарядами со съемными керноприемниками сск и ксск
Для бурения скважин комплексами со съемными керноприемниками используют серийно выпускаемое оборудование, предназначенное для обычного алмазного бурения.
Преимущества способа бурения со съемными керноприемниками определяются возможностью извлечение керна на поверхность без подъема бурильной колонны в сочетании с высокой стойкостью алмазного породоразрушающего инструмента. Это обеспечивается следующими конструктивными особенностями снарядов ССК:
колонковый снаряд представляет собой двойную колонковую трубу с извлекаемой на поверхность внутренней керноприемной трубой – съемным керноприемником;
диаметр бурильной колонны максимально приближен к диаметру буровой коронки;
ширина торца алмазных коронок больше, чем у коронок для обычного бурения скважин того же диаметра.
Указанные конструктивные особенности ССК определяют ряд технологических преимуществ такого способа бурения. Эти преимущества подразделяются на две группы.
К первой группе относятся преимущества, обусловленные спецификой способа бурения:
проходка за рейс может достигать величины проходки на алмазную коронку, что позволяет значительно сократить объем вспомогательных работ, связанных со спуско-подъемными операциями бурильных труб;
уменьшается износ бурильных труб и их резьбовых соединений, повышается устойчивость ствола и снижается его разработка;
значительно увеличивается время чистого бурения в результате повышения скорости подъема и спуска керноприемника;
снижается энергоемкость бурового процесса.
Ко второй группе относятся преимущества, которые связаны с конструктивными особенностями как снарядов ССК, так и близких по конструкции снарядов для обычного способа бурения:
колонковый снаряд, представляющий собой разновидность
двойной колонковой трубы, обеспечивает высокий выход керна (до 100 %);
использование хорошо сбалансированных, прямолинейных труб позволяет бурить комплексами на больших частотах вращения, достигая высоких механических скоростей;
уменьшенное кольцевое пространство между колонной бурильных труб и стволом скважин позволяет сократить подачу промывочной жидкости, причем сохраняется необходимая скорость подъема шлама.
Указанные преимущества обеспечивают улучшение качества опробования и ускорение разведки месторождений (рисунок 13.14).
Область применения. Комплексы снарядов со съемными керноприемниками предназначен для бурения геологоразведочных скважин диаметрами 46, 59, 76 мм и глубиной до 2000 м в монолитных, слаботрещиноватых и трещиноватых породах V – X категорий по буримости. Комплексы инструмента для бурения скважин со съемными керноприемниками (ССК) обеспечивают возможность бурения разведочных скважин диаметрами 46, 59 и 76 мм, глубиной 1000 – 1200 м алмазными коронками в монолитных и слаботрещиноватых породах VII – X категорий по буримости. Комплексы рекомендуют использовать с высокооборотными буровыми станками и промывочными насосами, имеющими жесткое ступенчатое регулирование расхода промывочной жидкости.
Опыт применения ССК на угольных месторождениях показывает его эффективность, если проходка на коронку будет не меньше трехкратной проходки за рейс одинарным колонковым набором в аналогичных условиях.
1 – головка съемного керноприемника; 2 – гильза; 3 – штифт; 4 и 29 – центраторы; 5 – пружина кручения; 6 – защелки; 7 и 10 – переходники; 8 – корпус; 9 – опора; 11 – шпиндель; 12 – регулировочная гайка; 13 – резиновые манжеты; 14 и 20 – шайбы; 15 – упорный подшипник; 16 – кожух подшипника; 17 – опора подвески; 18 и 21 – подшипники; 19 – пружина; 22 – кольцо; 23, 24 – гайки; 25 – масленка; 26 – переходник подвески; 27, 28 – керноприемная и наружная колонковые трубы; 30 – расширитель; 31, 32 – стопорное и кернорвательное кольца; 33 – корпус кернорвателя; 34 – алмазная коронка.
Рисунок 13.14 – Колонковый снаряд КССК-76
Комплекс КССК предназначен для бурения скважин диаметром 76 мм в породах V – IX категорий по буримости, его применение эффективно при глубинах 400-200 м и в сложных горно-геологических условиях (рисунок 13.14).
Отличительная особенность КССК – увеличенный зазор между керноприемником и внутренними стенками труб, что позволяет использовать для промывки глинистые растворы и эксплуатировать комплексы в сложных геологических условиях.