Промывка скважин при колонковом бурении. Бурение скважин с продувкой

Бурение с продувкой забоя сжатым воздухом целесообразно:

• при бурении в льдистых мерзлых породах, которые при промывке скважин могут оттаивать и оползать;
• при бурении в породах, которые впитывают воду и набухают;
• в устойчивых породах, где отсутствуют водопритоки или они незначительны.

В скважинах, где имеются значительные водопритоки, бурение с продувкой не рекомендуется.

Весьма целесообразно бурение с продувкой вести при проходке сверхглубоких скважин. Снятие громадного гидростатического давления с забоя будет способствовать облегчению разрушения породы и значительно увеличит моторесурс породо-разрушающих инструментов.

При колонковом бурении с продувкой применяются передвижные компрессоры производительностью от 3 до 12 м/мин, развивающие давление до 8 кг/см². В США применяются специальные компрессоры для буровых работ с давлением до 20 - 50 кг/см².

Чем выше давление компрессора, тем глубже можно бурить скважину с продувкой при наличии водопритоков.

Во избежание выноса вредной каменной пыли из устья скважины следует устье скважины оборудовать герметизирующим устройством.

Герметизатор состоит из двух основных узлов:

• вращающегося, в который входят резиновая манжета, шпиндель, крышка шпинделя и пакет шарикоподшипников;
• неподвижного, включающего корпус с рукоятками, гайку корпуса и оголовок.

Во время работы герметичность между вращающимся и неподвижным узлами обеспечивается манжетным уплотнением.

В процессе бурения вращающийся узел герметизатора находится на шпиндельной или ведущей штанге, а неподвижный укреплен через оголовок на трубном шламоотводящем тройнике, который связан с обсадными трубами.

Для производства спуско-подъемных операций и освобождения устья скважины необходимо нажатием на обе рукоятки и поворотом их вывести из сочленения трехкулачковый байонетный замок и с помощью лебедки станка поднять до уровня нижней части вращателя ведущую или шпиндельную штангу с герметизатором.

Полезно на всасывающей линии устанавливать вентилятор, который обеспечивает отсос каменной пыли от устья скважины даже в том случае, если герметизирующее устройство не дает полного уплотнения. Вентилятор должен выдувать каменную пыль в подветренную сторону.

Если нельзя шлам выбрасывать в атмосферу, устанавливаются шламоуловители циклонного типа, которые предназначены для отделения шлама от потока воздуха и сбора шлама.

Исследования бурения разведочных скважин с продувкой показали следующее:

• при колонковом бурении коронками, армированными твердыми сплавами, скорость восходящего потока воздуха в кольцевом зазоре между стенками скважины и колонной штанг должна быть в пределах 8 - 12 м/сек.;
• при бурении долотами, разрушающими весь забой, скорость восходящего потока воздуха должна быть в пределах 14 - 20 м/сек..

Умелое применение поверхностно-активных веществ позволяет успешно бороться с небольшими водопритоками.

Для уменьшения потерь давления воздуха необходимо применять бурильные трубы большого диаметра с широкими проходными отверстиями.