Промывка скважин при колонковом бурении. Определение производительности насоса для бурения

Промывка скважины должна обеспечивать вынос всех частиц разбуренной породы с забоя на поверхность или в шламовую трубу. Частицы породы, обладающие удельным весом 2,7 г/см³ и более, тонут в промывочной жидкости.

Скорость восходящего потока должна превышать скорость погружения частиц в нем. Если скорость восходящего потока недостаточна, крупные частицы будут скопляться возле забоя скважины и подвергаться дополнительному измельчению. В результате производительность бурения будет снижаться, а износ бурового наконечника увеличиваться. При прекращении промывки частицы, скопившиеся в нижней части скважины, могут осесть на колонковый снаряд и вызвать прихват инструмента.

Скорость падения частиц в спокойной жидкости можно определить по формуле Риттингера.

При больших скоростях бурения и малых скоростях выноса частиц может произойти:

• зашламование скважины;
• значительное повышение удельного веса восходящего потока жидкости;
• увеличение давления насоса, вызванное повышением удельного веса восходящего потока.

При колонковом бурении твердыми сплавами скорость восходящего потока должна быть более 0,25 м/сек. При бурении алмазами v > 0,6 м/сек, при бурении трехшарошечными долотами скорость восходящего потока должна быть - 0,8 м/сек.

В процессе дробового бурения промывку приходится сильно ограничивать, чтобы не вымывать дробь из-под торца коронки. Иногда промывку ограничивают также для улучшения выхода керна. В процессе глубокого разведочного колонкового бурения (под кондуктор большого диаметра) производительность насоса может не обеспечить достаточной скорости восходящего потока. Во всех этих случаях для улавливания крупного шлама необходимо применять шламовую трубу, устанавливаемую над колонковой трубой.

Если стенки скважины слабые, то во избежание их размывания следует применять глинистые растворы. Однако и хороший глинистый раствор при скоростях движения больше 1,2 м/сек может размывать стенки скважины, сложенные из мягких пород.

Глинистые растворы застудневают и обладают сопротивлением сдвигу. Благодаря этому в глинистом растворе не тонут частицы породы, удельный вес которых больше, чем удельный вес раствора.