Область применения и преимущества бурения с КГК

Комплексы КГК успешно применяются для бурения скважин диаметрами 76, 84 и 93 мм на глубины 100—300 м в породах II—IV с пропластками V—VII категорий по буримости при по­исках и разведке месторождений бурового и каменного угля, бокситов, глин (огнеупорные, бентонитовые, керамзитовые и другие), строительных материалов, полиметаллов, меди, мар­ганца, золота, редких и других полезных ископаемых; глубин­ной литогеохимической съемке; геологическом картировании; гидрогеологической и инженерно-геологической съемке, сейсмо­разведке и др.

Неблагоприятны для бурения геологические разрезы, насыщенные волунно-галечниковыми отложения или пропластки пород VIII—IX категорий по буримости, а также с мощ­ными (более 15 м) зонами обводненных песков.

Главное преимущество бурения с гидротранспортом керна — непрерывность технологического цикла от забуривания до завершения скважины (обычно одна скважина бурится за один рейс). Очень высокая механическая скорость бурения (в отдель­ных случаях в 10—15 раз выше скорости при других способах колонкового бурения), резкое сокращение затрат на СПО, ис­ключение операций по извлечению керна из колонковой трубы и крепления скважины обсадными трубами позволили достичь высокой производительности (около 5500 м/ст.-мес) в среднем по стране, а рекордная составила 21, 5 тыс. м/ст.-мес. Резко со­кращается расход промывочной жидкости по сравнению с обыч­ным бурением, так как потери ее практически отсутствуют в лю­бых породах геологического разреза; очень низкая аварийность бурения, потому что процесс углубки происходит при высокой механической скорости без подъемов инструмента из скважины, а потери промывочной жидкости в околоствольное пространство отсутствуют^

Важное преимущество бурения с гидротранспортом керна — полный выход (100%) керно-шламового материала. Примене­ние воды и полимерных растворов обеспечивает получение не­загрязненного керна, что повышает его качество и достоверность анализов. При этом обеспечивается также любая точность при­вязки образца к глубине за счет прекращения углубки скважины на время полного выноса керна с определенного интервала.

Наибольший эффект достигается при непрерывности процесса бурения до проектной глубины без подъема снаряда. При вынужденных перерывах в работе бурильную колонну целесооб­разно оставлять в скважине во избежание обрушения 'неустой­чивых пород. Даже в сложных разрезах (пески, гравийно-галечниковые отложения) снаряд длиной 40—50 м можно остав­лять в скважине на 10—14 ч.

Кроме того, значительно снижается искривление скважин в связи с малыми зазорами между стенками скважины и бу­рильной колонной. В конечном итоге стоимость бурения значительно ниже по сравнению с другими способами колонкового бурения.

Технологический инструмент

Двойная бурильная труба ТБДС-73 (рис. 13.5) для КГК-ЮО состоит из наружной стальной трубы 1 и внутренней легкосплав­ной трубы 5, расположенных концентрически. Наружные толсто­стенные трубы снабжены муфтами 2 и ниппелями 6, соединяю­щимися при свинчивании бурильной колонны специальной сла­боконической трапецеидальной резьбой СПК-73 (шаг 6 мм, конусность I: 16). Внутренние тонкостенные легкосплавные трубы сопрягаются при этом телескопически (штуцер 7 заходит в на­конечник 3) с уплотнением зазора круглыми резиновыми коль­цами 8. Концентрическое соединение внутренней и наружной труб осуществляется с помощью цангового кольца 4_У разме­щенного в расточке муфты 2, и ребер-центраторов 9, приварен­ных к наконечнику 3 внутренней трубы. Такое конструктивное исполнение ограничивает перемещение внутренних труб относи­тельно наружных (не более 2 мм), что предотвращает их пере­грузку от осевых усилий. Цанговые кольца при повышенных скручивающих нагрузках могут проворачиваться в расточке муфты, что предохраняет внутренние трубы от поломок при пе­редаче крутящего момента. Телескопическое соединение внут­ренних труб позволяет избежать разгерметизации в процессе бурения. \

Двойная бурильная труба ТБДЛ-75 для КГК-300 выполнена из алюминиевого сплава, а соединения — из стали 40Х, конструк­тивно подобна ТБДС-73. Соединяются трубы в колонну также резьбой СПК-73.

Контрольные вопросы:

1. В чем сущность колонкового бурения?

2. Какие различают виды колонкового бурения в зависимости от твердости пород?

3. Что такое «колонковый набор»?