17.5. От работка коронок

В сухих и мерзлых породах крепление стенок скважин не производят даже в неустойчивых зонах. В породах до VIII категории всю скважину перебуривают коронками одного минимально возможно­го диаметра. При бурении горных пород IX категории и выше на случай аварий на буровой необходимо иметь инструмент резервного диаметра. Водонасыщенные неустойчивые обваливающиеся стенки скважин за­крепляют трубами после их перебуривания на глубину на несколько метров ниже статического уровня воды с герметизацией башмака.

Забуривание скважин в вязких и сыпучих породах производят острозаточенной пневмоударной коронкой КП, в крепких породах -шарошечным долотом, в очень крепких - коронками КПС.

В крепких сильнотрещиноватых породах, рыхлых отложениях с валунами для предотвращения отклонения ствола скважины от заданно­го направления диаметр скважин под кондуктор должен быть больше диаметра труб на 20-35 мм (с целью возможности исправления направ­ления ствола искривленной скважины и ее цементирования).

В процессе бурения в результате износа коронки диаметр сква­жины уменьшается при бурении пород VI категории на 0,006 мм/м, VII категории - 0,007 мм/м, VIII категории - 0,024 мм/м, IX категории -0,046 мм/м, X категории - 0,097 мм/м и XI категории - 0,210 мм/м.

Основным требованием правильной отработки коронок является правильное их чередование. Для этого предварительно определяют количество коронок с диаметрами, отличающимися друг от друга на 0-,2 мм по формуле

К΄ = l_и/l_p·Z_k · l_k,

где l_и - длина интервала, м; l_р - длина рейса, м; l_k - общая величина углубки на коронку, м; Z_k - число заточек.

Допустимое уменьшение диаметра коронки за рейс не должно превышать 0,1-0,2 мм в крепких породах и 0,3-0,4 мм в породах средней крепости. Диаметры коронок в начале и конце рейса необходимо тща­тельно замерять кольцами, шаблонами или штангенциркулем. После износа коронки выше допустимого значения их заменяют, изношенные затачивают.

Резьбы коронки должны быть обязательно затянуты с натягом (1 -2 мм) до упора. При заправке коронок необходимо следить за сохране­нием углов заточки и площадок притупления. Для бурения в сильно­трещиноватых породах площадка притупления может быть увеличена до 4-5 мм. Глубина продувочных торцевых каналов коронок КП, КПС должна быть не менее 6-7 мм. Отклонение плоскости рабочих кромок резцов по ширине-витков не должно превышать 0,2 мм. Износ резьбы по ширине витков допускается в пределах 30 %. Допустимым затуплением лезвия долота для бескернового бурения считается износ по высоте 1,5 мм с шириной площади притупления 3,0-3,5 мм на расстоянии 5-6 мм от периферии.

Отклонения размеров режущих кромок лезвий долот и коронок по диаметру и высоте должны составлять не более 0,4 мм.

При заточке резцов необходимо следить за тем, чтобы их угол приострения для пород средней твердости и твердых составлял не более 110°, весьма твердых - 120°. При заточке долот на концах лезвий необ­ходимо снимать фаску 0,5 мм х 45°; площадка притупления должна иметь ширину 0,3-0,5 мм. Средняя проходка на коронку до первой за­точки.составляет по породам VII категории 22,6 м, VIII категории - 10,4 м, IX категории - 3,5 м, X категории - 2,4 м, XI категории - 1,7 м.

При бурении неглубоких скважин, когда на спускоподъемныё операции затрачивают мало времени, рационально подбирать макси­мально высокие параметры бурения, чтобы получать высокую механи­ческую скорость бурения, даже в ущерб повышенному износу коронки и снижению длины рейса. При бурении глубоких скважин, наоборот, параметры режимов бурения необходимо понижать с целью уменьшения износа коронки и увеличения длины рейса, хотя механическая ско­рость бурения при этом понижается.

Рейс прекращают при снижении механической скорости бурения на 40 % от первоначальной скорости бурения.

С целью сохранения керна в колонковой трубе в процессе буре­ния не рекомендуется приподнимать снаряд над забоем более чем на 2-3 см. Последние 20-30 см до окончания углубки в рейсе бурят с пониженным давлением воздуха до 0,3-0,4 МПа, предварительно очистив скважину от шлама (не отрывая снаряд от забоя). Затем производят в мягких по­родах «затирку» керна в течение 2-3 мин при малой подаче инструмен­та. В скальных породах керн заклинивают кернорвателем.

Растерянный по скважине керн поднимают двойными колонко­выми снарядами и кернозахватывающим устройством. Для этого снаряд с вращением при пониженном давлении (0,2-0,3 МПа) доводят до забоя, заклинивают керн и извлекают его на поверхность.

Наряду с керном для опробования скважин отбирают шлам при помощи шламовой трубы и шламосборника.

Обобщение результатов применения пневмоударников в боль­шом числе геологических организаций показывает, что многие технико-экономические показатели превосходят показатели других способов, что позволяет увеличивать скорость бурения и уменьшать себестои­мость погонного метра скважины.

Основными недостатками применяемых средств и технологии пневмо-ударного бурения являются значительный диаметр инструмен­та, малая мощность компрессора, несовершенные конструкции приме­няющихся коронок и технология пневмоударного бурения.

Для повышения эффективности пневмоударного бурения необ­ходимо разработать пневмоударники малого диаметра с повышенной энергией удара, с оптимальными параметрами ударных импульсов и но­вые типы более эффективного породоразрушающего инструмента на основе использования новых сверхтвердых сплавов и синтетических алмазов, использовать пневмоударники в комбинации со снарядами со съемными керноприемниками.

В настоящее время в практике бурения применяют пневмоудар­ники П-55, П-3, М-8, М-29Т, для скважин диаметром 59 мм, ведется подготовка пневмоударников для бурения скважин диаметром 76 мм с отбором керна.