Станки для ударно-канатного бурения

Технические показатели	Марки станков
	УКС-22М	УКС-30М	КС-24О	КС-24Э
Наибольший диаметр бурения Глубина бурения, м Число ударов снаряда в минуту Мощность двигателя, КВт	600 300 40-45-50 20	900 500 40-45-50 40	600 200 40-57 50	600 200 40-46-52 30

3.5. Технология роторного бурения

При роторном бурении горная порода разрушается по всему поперечному сечению скважины вращаю­щимся породоразрушающим инструментом (долотом) 1 с приложением осевой нагрузки. Разрушенная порода (шлам) не­прерывно выносится из скважины восходящим потоком промывочной жидкости, подаваемой к забою промывным насосом по нагнетательному шлангу 14, ведущей трубе 5 и бурильным трубам 4(рис.30).

Основные элементы буровой установки: буровой снаряд 1-5; роторный буровой станок с двигателем, вышкой, ротором 15, лебедкой 6 и талевой системой 10-12; циркуляционная система для отстаивания промывочной жидкости 16-17.

Буровой снаряд состоит из долота 1, утяжеленной бурильной трубы 2, устанавливаемой при бурении глубоких скважин для уменьшения их искривления; переходника 3 бурильной колонны 4; ведущей трубы 5. Ведущая труба 5 квадратного сечения свободно проходит через отверстие вращателя такого же сечения и с его помощью передает вращение буровому снаряду.

На верхний конец ведущей трубы навинчен вертлюг-сальник 7, обеспечивающий герметичность и подвижность ее соединения с невращающимся шлангом 14, по которому в скважину нагнетается промывочная жидкость, и крюком 12. Вертлюг-сальник стропами 13 одет на крюк 12 талевого блока 11. Через ролики этого блока и кронблока пропущен талевый канат 10, один конец которого 8 прикреплен к барабану подъемной лебедки 6, а другой - к талевому блоку.

По мере углубления скважины канат сматывается с барабана лебедки 6 и опускает буровой снаряд. Как только ведущая труба погрузится в отверстие ротора на предельную глубину, буровой снаряд приподнимают, подвешивают за верхнюю бурильную трубу над устьем скважины, отвинчивают ведущую трубу, ввинчивают новую бурильную трубу, опускают снаряд на забой скважины, соединяют его с ведущей трубой и продолжают бурение. Для смены притупившегося долота или для замены его долотом меньшего диаметра из скважины извлекается весь буровой снаряд.

По окончании бурения скважины на заданную глубину стенки ее крепят обсадными трубами. До закрепления трубами стенки скважины с неустойчивыми породами удерживаются от обрушения гидростатическим давлением промывочной жидкости, заполняющей ствол скважины. В качестве промывочной жидкости обычно используются глинистые растворы.

Рис. 30. Схема установки роторного бурения:

1 – долото;

2 – утяжеленная бурильная труба;

3 – переходник;

4 – бурильные трубы;

5 – ведущая труба;

6 – подъемная лебедка;

7 – вертлюг-сальник;

8 – конец талевого каната,

закрепленный на барабане лебедки;

10 – канат (трос);

11 – талевый блок;

12 – крюк;

13 – стропы;

14 – нагнетательный шланг;

15 – ротор;

16 – лоток циркуляционной системы;

17 – отстойник.

К преимуществам роторного способа относятся высокие механические скорости, большой выход обсадных колонн, бурение на большие глубины, экономическая рентабельность. К недостаткам следует отнести возможную глинизацию водоносного горизонта и связанные с этим значительные затраты времени на разглинизацию. Потери времени на разглинизацию зависят от качества применяемого промывочного раствора и контроля за его параметрами в процессе бурения. Роторный способ может быть рекомендован для проходки водозаборных скважин на любые глубины, в первую очередь для вскрытия напорных водоносных горизонтов.

Параметры технологического режима роторного бурения определяются физико-механическими свойствами пород и гидрогеологическими условиями разреза, а также опытом буровых бригад и техническими возможностями применяемого оборудования.

При роторном бурении обсадные трубы спускаются в скважину свободно. Следовательно, диаметр скважины должен быть больше диаметра обсадной трубы. Типы долот подбираются в зависимости от твердости пород геологического разреза скважины: для мягких и средних пород рекомендуется применять двухлопатные долота. Для твердых пород - шарошечные долота. Характеристики долот приведены в таблице 39.

Строится схема роторного бурения скважины (аналогично схеме ударно-канатного бурения см. рис.29).

Подбирается марка станка для роторного бурения. Рекомендации по выбору станка приведены в таблице 40.

Таблица 39