Колонковое и керновое бурение - Забуривание скважин и приработка алмазных коронок.

Забуривание скважин и приработка алмазных коронок.

 

 Способы забуривания скважины следует выбирать с учётом горно-геологических условий и требований по отбору керна. Бурение новой однослойной коронкой с объёмными выступающими алмазами следует начинать с пониженной частотой вращения при минимальной осевой нагрузке и достаточной подаче промывочной жидкости на забой скважины, пока коронка не углубится в породу на несколько сантиметров. При диаметре коронки 46мм осевую нагрузку следует подавать на забой в пределах 0,8-1,3кН, при диаметре коронки 59мм – 1,1-1,4кН. Рабочие (оптимальные) значения частоты вращения и осевой нагрузки нужно устанавливать только после окончания приработки алмазов. При использовании импрегнированных алмазных коронок для забуривания скважины первичную приработку их, как правило, производить не следует, а нагрузку на коронку в процессе бурения надо изменять в зависимости от характера разбуриваемой породы.

 

Бурение скважин.

 1.Численные значения параметров режима бурения должны соответствовать нормативно-технической документации на соответствующий алмазный породоразрушающий инструмент и требованиям геолого-технического наряда.

2. В начале каждого рейса коронку разрешается опускать на забой только с вращением и промывкой и при минимальной осевой нагрузке. После того как коронка начинает углубляться в породу, осевую нагрузку необходимо увеличивать до оптимальной величины. Категорически запрещается прилагать осевую нагрузку к неподвижной алмазной коронке, находящейся на забое, а затем включать вращение. Это может привести к сколу алмазов.

3. В начале каждого рейса следует особо внимательно следить за процессом углубки в момент, когда керн начинает входить в рвательное кольцо. При этом рекомендуется плавно снижать осевую нагрузку и частоту вращения до минимальных значений, соответствующих режиму приработки новой коронки.

4. В процессе бурения  рекомендуется уточнять параметры бурения, установленные ГТН, в соответствии с геолого-техническими условиями.

5. При уточнении параметров режима бурения необходимо руководствоваться следующими правилами частота вращения бурового снаряда должна быть по возможности максимальной.

 Ограничительными факторами могут служить:

Øглубина и интенсивность искривления скважины;

Øтрещиноватость пород;

Øпроведение специальных работ при отбуривании от клина или выведении скважины на расчётный профиль;

Øперебуривание пласта полезного ископаемого, если породы этого пласта характеризуются сложными структурно-текстурными особенностями;

Øбурение с целью отбора технологических проб и другие местные условия;

                Осевая нагрузка на коронку должна обеспечивать постоянство заданной механической скорости в пределах рейса. Запрещается установка осевой нагрузки сверх установленных ГТН верхних пределов для получения высоких механических скоростей бурения, что приведёт к интенсивному раскалыванию и повышенному расходу алмазов. Верхним пределом считается нагрузка, которая для однослойных коронок составляет 1400-1600 Н на алмаз и 1200-1300 Н на 1 см2 рабочей нагрузки (400-600 Н на алмаз для однослойных, 300-500 Н на 1 см2 рабочей площади торца импрегнированных коронок) также недопустимы (особенно при бурении монолитных пород VIII-XII категории по буримости), так как это приводит к прогрессивному заполированию алмазов в коронке и полному прекращению углубки скважины;количество жидкости, подаваемой на забой скважины, регулируется таким образом, чтобы шлам своевременно выносился с забоя и от же времяпредотвращался повышенный износ матрицы и  алмазов потоком жидкости, насыщенной абразивными частицами.

6. В процессе бурения необходимо следить за чистотой промывочной жидкости, подаваемой в скважину. В промывочной жидкости не должно содержаться шлама и песка, так как это приводит к повышенному износу корпуса и матрицы коронки, её «размыву», излишнему обнажению алмазов, а также при накоплении большого количества шлама к прихвату бурового снаряда.

7. В процессе углубки скважины не следует приподнимать буровой снаряд над забоем во избежании скола алмазов и срыва керна кернорвателем.

 8. При возникновении вибрации бурового снаряда следует изменить частоту вращения, чтобы вывести бурильную колонну из состояния резонанса.

9. Соблюдать систему рациональной отработки алмазного инструмента.

Заклинивание керна и подъёма снаряда.

1. Перед заклиниванием керна осевую нагрузку следует снизить до 1-2 кН, прекратить подачу шпинделя бурового станка и при низкой частоте вращения 100-200 об/мин интенсивно промыть скважину от шлама. Время промывки скважин в зависимости от их глубины составляет: Конкретное время промывки необходимо устанавливать с учётом приведённых рекомендаций, а также состояния скважины и необходимости сохранения керна.

2. Для отрыва керна нужно остановить вращение и, не прекращая промывки скважины, приподнять снаряд с забоя на 5-10см. Если при последующем осторожном спуске снаряда, предварительно приподнятого на 0,5-1,0м, он точно станет на забой, то это значит керн сорван и заклинен.

При бурении в монолитных (нетрещиноватых) породах рекомендуется после срыва керна осторожно опустить снаряд на забой. Если коронка при этом свободно доходит до забоя, то, значит, керн правильно сорван и можно производить подъём инструмента. Эту операцию не следует проводить, если бурение ведётся в трещиноватых породах.

3. При отсутствии кернорвателя (только при бурении с одинарными колонковыми трубами) для заклинки керна и удержания его при подъёме в колонковой трубе разрешается использовать колотый фарфор или толстое бутылочное стекло, а при бурении очень твёрдых пород – дроблённый кварц. Все работы по заклиниванию керна следует выполнять быстро, чтобы предотвратить зашламование бурового снаряда.

4. Поднимать снаряд необходимо осторожно, плавно, без ударов и резких толчков.

5.При бурении с промывкой глинистым раствором скорость подъёма (спуска) снаряда должна быть меньше, чем при промывке водой, в противном случае глинистая корка на стенках скважины будет разрушена, что может вызвать осыпи, обвалы и поглащение промывочной жидкости.