Колонковое и керновое бурение - Особенности технологии бурения комплексами ССК (снаряд со съёмным керноприёмником)

Особенности  технологии  бурения  комплексами  ССК (снаряд со съёмным керноприёмником)

 

При бурении скважин комплексами ССК необходимо руководствоваться существующими инструкциями по алмазному бурению и рекомендациями по технологии алмазного бурения. Кроме того, следует учитывать специфические особенности и правила технологии бурения скважин со съёмными керноприёмниками, основные из которых приведены ниже.

               1.   Для забуривания скважины рекомендуется применять серийные шарошечные долота, твёрдосплавные или алмазные коронки с обычными бурильными трубами. Использовать для этих целей бурильные трубы, предназначенные для ССК, не разрешается.

                2.   Свободный спуск бурового снаряда следует прекращать в 30-50 см от забоя, а затем забросить или отпустить на канате съёмный керноприёмник, надеть его на опорное кольцо колонкового набора. При неглубокой скважине момент посадки фиксируется щелчком по бурильной колонне. При бурении скважины глубиной более 200 м следует досылать керноприёмник потоком промывочной жидкости (момент посадки в этом случае определяют по увеличению давления на манометре насоса).

              Если в скважине находится большое количество шлама, то промывку необходимо начинать на большом расстоянии снаряда от забоя, чем при бурении обычными колонковыми наборами (на расстоянии, равном общей длине колонкового набора соответствующего типоразмера:2,5-2,7).

               3.Постановку снаряда на забой нужно начинать только после надёжной посадки съёмного керноприёмника на опорное кольцо колонкового набора и на пониженной частоте вращения снаряда (120-150 об/мин) с достаточной промывкой. Новые алмазные коронки рекомендуется прирабатывать на интервале 20-30 см при пониженных параметрах режима бурения: осевая нагрузка до 3-4 кН, частота вращения 150-250 об/мин; расход промывочной жидкости 20-30 л/мин при диаметре коронки 59 мм.

               4. В начале каждого цикла первые 3-5 см следует бурить при пониженной осевой нагрузке на коронку (25-30 % ниже рекомендуемой для обеспечения нормального входа керна в кернорвательное устройство).

               5.  Режим бурение необходимо регулировать для достижения максимальной механической скорости и проходки в конкретных геолого-технических условиях в течение рейса.

Частоту вращения рекомендуется снижать при бурении очень твердых кварцевых, ожелезненных (яшмы, роговики, джеспилиты), сильнотрещиноватых, неоднородных (мягкие с наличием твердых включений), кавернозных и малоустойчивых пород. Осевую нагрузку нужно подбирать в зависимости от свойств пород, состояния коронки и глубины скважины, а именно снижать при бурении трещиноватых, переслаивающихся, косослоистых, разбуриваемых под острым углом к их напластованию кавернозных малоустойчивых, мягких и пластичных пород. При бурении скважин в интервале свыше 800 м и отсутствии ограничений, связанных с состоянием целостности стенок скважины и техническим состоянием бурильной колонны и станка, разрешается повышать осевую нагрузку до максимально допустимых пределов (18-20кН).

          6.   В качестве промывочной жидкости надо применять техническую воду, безглинистые и эмульсионные растворы. Использовать глинистые растворы не рекомендуются во избежании засорении промывочных каналов в колонковом снаряде.

          7.  Подачу промывочной жидкости на забой скважины следует увеличивать при росте механической скорости бурения, а также при бурении мягких пород, склонных к слипанию, и в зонах интенсивной трещиноватости. При разборке стенок скважины по диаметру на 10-20 мм расход жидкости рекомендуется увеличивать до 30-35 л/мин.

              8. В процессе бурения следует особенно внимательно следить за показаниями контрольно-измерительной аппаратуры и своевременно распознавать ситуации на забое скважины и оперативно принимать меры по устранению нарушений режимных параметров. В таблице приведены технологическая карта распознавания основных ситуаций на забое скважины и  рекомендации по управлению процессом бурения [16].

                 9.Усиление срабатывания сигнализатора самозаклинивания керна необходимо устанавливать в соответствии с разбуриваемыми горными породами: в мягких породах-до 2,5 кН; в твёрдых и средней твёрдости монолитных породах-3,2-3,4 кН; в твёрдых трещиноватых породах-4-4,2 кН. Регулировать это усилие можно, изменяя положение резиновых манжет и шайбы в сигнализаторе самозаклинования керна. Запрещается использовать съёмный керноприёмник без манжет сигнализатора во избежание повреждения тонкостенной керноприёмной трубы.

                10. Срывать кёрн надо медленно, без вращения, приподняв бурильную колонну на 10-15см от забоя с помощью гидравлического устройства станка. Момент срыва керна в крепких породах можно установить по индикатору веса бурового станка.

                  11. Поднимать съёмный керноприёмник и бурильную колонну рекомендуется на пониженных скоростях с периодическими остановками и доливом промывочной жидкости в скважину во избежании нарушения устойчивости стенок скважины вследствии эффекта поршневания и свабирования.      

 

Подготовка к бурению.

 Перед началом бурения необходимо собрать и отрегулировать колонковый набор, проверить состояние и работоспособность отдельных узлови деталей:

o       вращение подшипников должно быть плавным без заедания;

o       стопоры должны свободно перемещаться в пазах и не иметь износа упорных торцов;

o       манжеты не должны иметь механических повреждений и остаточных деформаций. При бурении твердых пород манжеты следует устанавливать через разделительную шайбу, при бурении мягких – совместно, во втором случае усилие срабатывания сигнализатора будет на 15-20% меньше, чем в первом, что обеспечит лучшую сохранность керна. изъятие из подшипникового узла манжет или замена их металлическими шайбами не допускается;

o       головка подшипникового узла не должна иметь следов завальцевания захватной кромки.

Порядок сборки наружной части колонкового набора:

Ø  навинтить расширитель на алмазную коронку;

Ø  установить стабилизатор в цилиндрическую проточку расширителя;

Ø  навинтить алмазную коронку с расширителем на наружную колонковую трубу;

Ø  навинтить на верхнюю часть наружной колонковой трубы переходник с предварительно установленным опорным кольцом, в который ввернуть переходник на бурильные трубы.

Порядок сборки внутренней (керноприемной) части колонкового набора:

Ø  вложить пружинное кернорвательное кольцо и упорное кольцо в корпус кернорвателя;

Ø  навинтить собранный кернорватель на внутреннею (керноприемную) колонковую трубу;

Ø  навинтить подшипниковый узел (в сборе) на верхнюю часть керноприемной трубы.

            После этих операций, приподняв верхний край наружной части колонкового набора, осторожно вводят внутрь керноприемную часть колонкового набора  до соприкосновения с опорным кольцом.

Регулировку колонкового набора осуществляют в такой последовательности:

Ø     проверяют зазор между кернорвателем и алмазной коронкой (оптимальное значение 3-5мм);

Ø     при несоответствии зазора этим значениям керноприемную трубу извлекают с помощью овершота из наружной части и, ввинчивая или вывинчивая шпиндель, устанавливают необходимый зазор;

Ø     фиксируют заданное заданное положение керноприемной части контрогайкой;

Собранный колонковый набор проверяют на наличие осевого люфта (2-3мм) керноприемной части в зоне стопоров подшипникового узла, отсутствие люфта недопустимо. По собранной наружной части колонкового набора следует отрегулировать два керноприемника, так как при бурении необходимо чередовать их работу.

При сборке удлиненных (составных) труб перед навинчиванием центратора, соединяющего наружные части колонкового набора, в его цилиндрическую проточку должен устанавливаться стабилизатор.

Необходимо проверить износ (по специальным проточкам на концах) и кривизну бурильных труб, осмотреть состояние резьбовых соединений. Не допускается завальцевание ниппельной части резьбы, приводящее к застреванию съемного керноприемника в трубах. Тщательно проверить чистоту внутренней поверхности бурильных труб, на которой может быть стружка от нарезания резьбы, остатки шлама и промывочного раствора.

При осмотре овершота обратить внимание на состояние захватных кромок защелок, завальцевание их не допустимо.