книги из ГПНТБ / Ударно-канатное бурение И. П. Зорин, А. М. Стороженко. 1960- 12 Мб

§ 7. ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ И ЛИКВИДАЦИЯ АВАРИЙ ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН

От каких бы причин ни происходили аварии, ликвидация их

последствий — дело сложное и продолжительное. Необходимо поэтому строго проводить в жизнь мероприятия по предупреж­ дению аварий. Основные из этих мероприятий следующие:

тщательный контроль за буровым снарядом, канатом и станком;

выполнение работ только квалифицированными буровыми бригадами;

правильное бурение и своевременное устранение наиболее часто встречающихся неисправностей при работе ударно-ка­ натных станков (перечень основных неисправностей и способы их устранения приведены в табл. 19).

При бурении ударно-канатными станками возможны сле­ дующие аварии:

1)«прихват» бурового снаряда выпавшими из стенок сква­ жины камнями или осевшим и загустевшим шламом, а также при заклинивании его в трещинах и на искривленных участках. «Прихват» случается особенно часто при бурении скважин в крепких породах. Происходит он из-за чрезмерного износа до­ лота по диаметру, малого угла заправки лезвия долота и отсут­ ствия заднего, угла у головки, неправильного выбора формы головки долота, недостаточной навески долота над забоем сква­ жины, обвала стенок скважины выше головки долота;

2)развинчивание или поломка резьбовых соединений буро­ вого снаряда;

3)обрыв каната у дужки желонки или у канатного замка;

4)попадание в скважину различных металлических пред­

метов.

Основными причинами аварий являются:

некачественное изготовление бурового снаряда (плохой ма­ териал; пережог и перегревы перед закалкой; подрезка; под­ сечка; невыдержанность размеров; слабая резьба и др.);

небрежность при сборке бурового снаряда, невнимательный осмотр его и оборудования перед работой и в процессе работы, неправильное ведение буровых работ и плохой уход за инстру­ ментом;

внезапные обвалы стенок скважины, заклинивание долота в трещинах и т. п.

Аварии с буровым инструментом в скважинах ликвидируют при помоши ловильного инструмента, в комплект которого должны обязательно входить: предметы, производящие захват и извлечение частей бурового снаряда — отбойная штанга, бу­ ровые ножницы, ловильный колокол, шлипс, штопор, ерш, вил­ ка для ловли желонки и метчик; вспомогательные инструмен­ ты — канаторезка, шпод (боковое долото) и отводной крючок.

79

Таблица 19

Основные неисправности станков ударно-канатного бурения и способы их устранения

Признаки неисправности Причины Способы устранения

мачты

ударной шестерни

лота по забою сква­ жины

80

Вскважине появился Ослабли конусные резьПрекратить бурение, под-

прокладок или заменой имеющихся прокладок более толстыми

82

Как только произошла авария, работы на скважине должны быть немедленно прекращены, а скважина закрыта крышкой или пробкой до прибытия бурового мастера. После выяснения положения инструмента в скважине, которое производится либо оптическим путем (посредством переносной электрической лам­ пы или «зайчика» — отраженного от зеркала пучка солнечных лучей), либо с помощью печати, мастер составляет план лик­ видации аварии, согласовывая его с ответственным руководи­ телем буровых работ. Затем производится подбор и доставка на место ловильного инструмента.

«Прихват» ликвидируют выбиванием снаряда буровыми ножницами. При отсутствии ножниц наиболее простым спосо­ бом устранения «прихвата» является раскачивание бурового снаряда в скважине вручную при натянутом канате. Если этот способ не дает положительных результатов, прибегают к рас­ качиванию инструмента станком: буровой канат натягивают, для чего включают подъемный барабан; одновременно последо­ вательно включают и выключают ударный механизм, обращая при этом особое внимание на ритмичность движений (усилия, создаваемые механизмом станка должны сочетаться с усилия­ ми, возникающими в результате вибрации каната, и постепенно увеличивать результирующее усилие). Если вырвать буровой снаряд и таким способом не удается, применяют ударник (рис. 35, а). Ударник 1 подвешивается за скобу 2 на желоноч­ ный канат, после чего продольным пазом 3 надевается на буро­ вой канат и укрепляется на нем двумя болтами 4 с роликами 5.

снаряд, освобождают от удерживающей его породы.

В случае, если и с помощью ударника освободить буровой снаряд не удается, необходимо применить домкраты. Канат в

этом случае должен быть плотно прихвачен стальными плаш­ ками, уложенными своими концами на головки домкратов. Однако может случиться, что и после этого вырвать снаряд не удается; тогда обрезают канат и используют ловильный патрон (шлипс).

Канат обрезают к ан а т о р е зк о й (рис. 35, б); для этого ее соединяют со специальными ловильными ножницами — просты­ ми (рис. 35, в) или трубчатыми конструкции Уралгипроруды (рис. 35,а). Верхнее звено ножниц подвешивают на желоночном канате,-а к нижнему присоединяют канаторезку. Затем обойму 1 канаторезки (рис. 35,6) снимают со стержня 2, надевают ее на инструментальный канат и вновь укрепляют на стержне так, чтобы инструментальный канат проходил через обойму. Канато­ резку опускают по канату до канатного замка, а затем рывка­ ми за желоночную лебедку стремятся ее поднять. При этом нож 3, укрепленный в ползунке 4, опускается по направляющим 5 наклонной стенки обоймы 1 и обрезают канат, который ока­ зывается зажатым между ножом и стержнем канаторезки.

После этого собирают ловильный инструмент — сначала шлипс, затем ловильные ножницы и полуштангу (длиной 2— 3 м) и, наконец, канатный замок. Ловильный инструмент опус­ кают в скважину на инструментальном канате. После этого лег­ кими ударами полуштанги и верхнего звена ловильных ножниц по нижнему их звену набивают шлипс на улавливаемый ка­ натный замок. При подъеме инструмента плашки захватывают шейку канатного замка за соответствующие вытачки. Опустив немного верхнее звено ловильных ножниц и полуштангу, вклю­ чают ударный механизм. Полуштанга и верхнее звено ножниц наносят удары по нижнему звену и выбивают застрявший в скважине инструмент.

Описанный способ может также оказаться безрезультатным (снаряд вырвать не удается). Тогда рядом с аварийной (в 0,5 м

проходки новой скважины разрушают простенок между сква­ жинами и освобождают снаряд.

Отвинтившееся долото или отломившуюся по резьбовому соединению часть бурового снаряда можно извлечь из скважи­ ны при помощи шлипса, ловильного клапана, колокола или ло­ вильных клещей.

полого цилиндрического корпуса 1, стенки нижнего конца кото­ рого утолщены и расточены на конус 2. Внутри корпуса поме­ щается вилкообразная или спиральная цилиндрическая пружи­ на 3 с зубчатыми плашками 4, которые входят в конусную расточку корпуса 1.

85

Форма и размеры ловильного патрона и плашек должны соответствовать форме и размерам резьбового конуса бурового инструмента, оставшегося в скважйне.

Перед употреблением универсальный шлипс необходимо за­ рядить, т. е. расклинить деревом 5 его спиральную пружину 3.

Применять шлипсы можно тогда, когда отвинтившийся ин­ струмент находится в вертикальном положении.

При набивании шлипса на инструмент плашки 4 сжимают спиральную пружину или разводят в стороны плоскую; сами же они раздвигаются, пропуская между собой резьбовой конус ин­ струмента, а затем плотно его охватывают. Чем больше усилия, применяемые для подъема пойманного инструмента, тем с боль­

шими продольными окнами; в нижней части 2 корпуса имеется круглое отверстие 3, снабженное двумя откидными плаш­ ками 4.

При ловле канатного замка его шейка входит в отверстие 3 ловильного клапана и отводит плашки 4 в стороны. При подъ­ еме снаряда плашки опускаются и захватывают шейку канат­ ного замка. Для направления шейки в отверстие 3 клапана на его нижнюю часть навинчивают специальную направляющую воронку.

При ликвидации аварий с буровым снарядом наиболее ча­ сто пользуются ловильным колоколом, который бывает

ударами верхнего звена ножниц, утяжеленных штангой, по нижнему звену, связанному с ловильным прибором. Ловильный колокол плотно охватывает аварийный инструмент и благодаря создающейся между ними силе трения удерживает его при подъеме. Чтобы извлечь аварийный инструмент из ловильного колокола, поверхность последнего обстукивают кувалдой.

Для извлечения из скважин частей бурового снаряда, имею­ щих в верхней части коническую резьбу (долот, штанг с доло­ том и др.), используют ловильный колокол с внутренней кони­ ческой резьбой снизу. На нижнюю часть ловильного колокола навинчивают направляющую воронку, и, спустив его, закручи­ вают, а затем отпускают канат. В результате ловильный коло­ кол вращается и навертывается на резьбовой конус оборвав­ шегося инструмента.

Для извлечения обломившейся части бурового снаряда

86

иногда применяют ловильные клещи, которые бывают четырехлапные со средней планкой и двухлапные (рис. 36, а) с нижней планкой. Последние более просты и достаточно на­ дежны в работе.

Иногда для извлечения инструмента необходимо отвести его от стенки скважины к центру. Это делают с помощью отвод­ ного крючка (рис. 36,6) и бокового долота (см. рис. 32, л), которые навинчиваются на штангу. Вращением штанги инструмент отводным крючком отводят от стенки, а бо­ ковым долотом обуривают и сбивают к центру скважины. 4aL сто инструмент отводится даже с помощью ручных крючков, состоящих из нескольких звеньев. После того, как инструмент

(рис. 36, г), используют электромагнит. Ловильный электромаг­ нит (рис. 36, д) представляет собой стержень с надетой и ук­ репленной на нем катушкой возбуждения, полностью изолиро­ ванной и защищенной латунным кожухом. Электромагнит питается от возбудителя экскаватора или от сварочного аппа­

канат можно извлечь одиночным штопором, ершом и вилкой с собачкой. Желонку, упавшую в скважину без каната и дужки, можно достать клином (метчиком).

Наиболее часты аварии с инструментальным канатом. При­ чиной его обрыва может явиться неправильная навивка каната

бается в вертикальной плоскости. В первом случае для вылав­ ливания каната и подъема снаряда применяется однорогий ерш (заершенный дротик). Он представляет собой заострен­ ный внизу стержень (рис. 36, е), на котором по винтовой линии приварены или приклепаны острые когти. Если канат при обры­ ве изогнулся в вертикальном направлении, то применяют дву­ рогий ерш (рис. 36,ж). Он представляет собой вилку, с внутренней стороны которой в шахматном порядке приварены

•острые когти. Ловильный инструмент в данном случае состоит из ерша, ловильных ножниц, полуштанги и канатного замка. Ударами полуштанги и верхнего звена ножниц ерш забивают

87

Рис. 36. Ловильный инструмент и возможные положения долота в сква­

88