Скважины,

м

<200

<(800 * 1200)

<500 +1500

>1500

< 1200

<2000

< 1000

<600

При алмазном бурении

СБТН -33,5; ЛБТН -34

СБТН -42; ЛБТН -42;ССК - 46

СБТН - 54; ЛБТН - 54;ССК-59

СБТН - 54; ЛБТН - 54

СБТН-68; ЛБТН-68;

ССК-76; СБТМ - 50; КССК - 76

СБТН-68; ЛБТН-68; КССК - 76; СБТМ - 50

СБТМ-50; СБТН-68

СБТМ - 63,5; СБТМ-60,3

Таблица 9

_ZdU

При твердосплавном, шарошечном и ударно-вращательном бурении |

СБТН - 33,5

СБТН - 42

СБТН - 54

СБТМ -50; ЛБТН -54; СБТН - 68

СБТМ-50; ЛБТН-54

СБТМ-50

СБТМ-63,5; СБТМ-60,3

Продолжение табл. 10 Б. Трубы муфтово-замкового соединения, стальные

Наружный диаметр бурильной трубы (1н ,мм	42	50	~63,5~
Толщина стенки, 5, мм		5,5	6
Диаметр резьбы, dp , мм наружный
внутренний	22	28	40
Масса 1м трубы, ть Кг/м (с учетом соедине­ний)	5,1	7,0	13,5

С. Трубы легкосплавные	ниппельного и муфтово-замкового соединения)
Тип трубы	ЛБТН-34	ЛБТН-42	ЛБТН-54	ЛБТН-68	ЛБТМ- 54
Наружный диаметр бурильной трубы dH, мм	34	42	54	68	54
Толщина стенки, S, мм	6,5	7	9	9	7,5
Диаметр резьбы, dp, мм наружный внутренний	26	33	41,5	57
	-	-	-	-	39
Масса 1м трубы, ть Кг/м	2,3	2,5	4,4	5,3	4,5

При бурении геологоразведочных скважин на твердые полезные ископае­мые, как правило, применяют один типоразмер бурильных труб по всей длине скважины. За редким исключением, при сооружении глубоких геологоразведоч­ных скважин (2 ч-5 км) применяют два типоразмера бурильных труб.

3.4. Бескерновое бурение и применяемые долота

Бескерновое бурение применяется, когда геологический разрез рассматри­ваемого района уже хорошо изучен при:

А) детальной разведке по вмещающим породам до глубины залегания по­лезного ископаемого;

Б) поисково-разведочных работах, когда достоверная геологическая инфор­мация обеспечивается опробованием по шламу, отбором проб специальными грунтоносами, методами скважинной геофизики.

Бескерновое бурение - это прогрессивный способ бурения скважины, при котором горная порода разрушается по всей поверхности поперечного среза

скважины. В отличие от бурения кольцевым забоем, где продолжительность рейса определяется временем заполнения колонковой трубы керном, при бескерновом бурении снаряд поднимают только для замены сработанного долота. При этом уг-лубка за рейс может достигать сотен метров. К тому же механическая скорость бурения при бескерновом бурении выше, чем при бурении кольцевым забоем, так как большая прочность и вооружение долота позволяют прилагать к нему боль­шие нагрузки и отсутствуют торможения со стороны керна. В связи с этим бес-керновое бурение более производительное. Стоимость 1 м бурения значительно ниже, чем при колонковом бурении.

Бескерновое бурение можно применять в комбинации с колонковым враща­тельным и ударно-вращательным бурением твердосплавным, алмазным и другим породоразрущающими инструментами.

Для бескернового бурения применяются шарошечные и лопастные долота (табл. 11).

Таблица 11 Типы долот и области их применения при бескерновом бурении

Тип долота

Категория пород по буримости

I

II

Ш

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

Режущее долото:

2Л

+

+

+

+

ЗЛ

+

+

+

+

ИР

+

+

+

+

пикобуры

+

+

+

+

Шарошечное долото:

М

+

+

+

+

С

+

+

+

т

+

+

тк

+

+

+

к

+

+

+

ок

+

+

Дисковое долото

^+

^+

Долото ДДА

+

+

+

Алмазное долото:

О8АЗ и 09A3

+

+

+

08ИЗ

+

+

+

Лопастные долота для геологического бурения выпускаются по ТУ 26-02-675 - 75 : двухлопастные ЗЛ (рис. 9, а), многолопастные (истирающе-режущего

действия) ИР (рис. 9, б) и пикообразные (пикобуры) ПЦ и ПР (рис. 9, в). Корпуса всех лопастных долот имеют муфтовую (внутреннюю) резьбу для соединения с УБТ и промывочные каналы.

Рис. 9. Лопастные долота: а-ЗЛ;б-ИР;в-ПЦ

В табл.12 даны типоразмеры лопастных долот геологоразведочного стан­дарта, рекомендуемые диаметры УБТ и допустимая нагрузка на долото.

Таблица 12

	Техническая характеристика лопастных долот
Типоразмер долота	Присоединительная резьба		Рекомендуемый диаметр УБТ,	Допустимая на­грузка на доло-
	Размер	ГОСТ	мм	то, кН
1.	2.	3.	4.	5.
2Л-76	3-42	7918-75	—	15
2Л-93	3-50	7918-75	73	20
2Л-112	3-63	7918-75	89	30
2Л-132	3-63	7918-75	108	40
2Л-151	3-88	5286-75	127	50
ЗЛ-132	3-63	7918-75	108	55

Продолжение табл. 12

S.

з.

I.

127

5286-75

ЗЛ-151

30

J21

7918-75

3-42

ИР-76

45

73

ИР-93

60

89

3-63

ИР-112

80

108

7918-75

3-63

ИР-132

120

7918-75

J27. 89

3-88

ИР-151

20

5286-75

3-63

ПЦ-112

25

108

7918-75

3-63

ПЦ-132

35

127

7918-75

3-88

ПЦ-151

25

108

127

5286-75

3-63

ПР-132

35

5286-75

3-88

ПР-151

5286-75

В табл. 13 приведены типы и диаметры двух- и трехшарошечных долот гео­логоразведочного стандарта (на твердые полезные ископаемые).

Таблица 13

Диаметр

Трехшарошечные

Двухшарошечные

долота,

М

С

т

тк

к

ок

М

С

т

тк

к

ок

59 76

+ +

+ +

+ +

93 112

+ + 1—г~

+

+

+

+ +

+ + +

+

+ +

132 151

+

+

+

+

В табл.14 приведены диаметры шарошечных долот геологоразведочного стандарта, рекомендуемые диаметры утяжеленных бурильных труб (УБТ) и до­пустимая нагрузка на долото (кН).

Таблица 14

Диаметр	Присоединительная резьба		Рекомендуе­мый диаметр	Допустимая на­грузка, кН, по
долота, мм	Размер	ГОСТ	УБТ, мм	ОН 26-02-128-69
59	Н-41	8467-83	-	20
76	3-42	7918-75	-	35
93	3-50	7918-75	73	40
112	3-63,5	7918-75	89	60
132	3-63,5	7918-75	108	70
151	3-88	5286-75	127	120

3.4.1. Выбор и расчет УБТ при бескерновом бурении

Для создания осевой нагрузки и увеличения жесткости нижней части буро­вого снаряда, снижения искривления скважины применяют утяжеленные буриль­ные трубы (УБТ), которые устанавливаются между колонной бурильных труб и долотом (табл.15).

Таблица 15 Техническая характеристика УБТ

Тип УБТ	УБТ-РПУ-89	УБТ-Р-73
	(ТУ41-01-154-75)	(ТУ41-01-305-78)
Наружный диаметр, мм	89	73
Толщина стенки, мм	22	19
Длина трубы, мм	4625	4500
Масса 1м трубы, кг	35,6	25,3
Присоединительная резьба	3-65	3-50

Наружный диаметр УБТ обычно равен диаметру колонковой трубы (соот­ветствует диаметру породоразрушающего инструмента) или на один размер меньше, если скважина бурится в неустойчивых породах с использованием для промывки глинистого раствора.

Пример. Определить длину колонны УБТ. Выбрать колонну УБТ при бес­керновом бурении в вязких глинах с промывкой скважины глинистым раствором р_ж= 1200 кг/м³, диаметр скважины D = 93 мм, осевая нагрузка Р = 20 кН, зенит­ный угол в = 10°.

Решение:

1. Для бурения скважины в указанных условиях принимаются УБТ-Р - 73.

2. Длина колонны УБТ (в м) определяется по формуле:

к*Р L_ygT - , ,

g*qyBT'd----)*cose

е

где к = 1,25 - коэффициент увеличения веса колонны УБТ относительно осевой нагрузки; q убт - масса 1 м трубы, кг; р_ж - плотность промывочной жидко­сти, кг/м³; р = 7850 кг/м³ - плотность стали. Величина cos некоторых углов при­ведена ниже:

Э, градус	0		10	15	20	30
cosG	1	0,996	0,985	0,966	0,94	0,87

= 121,3м.

1.25*20000

'УБТ 19ПО

9,81* 25,3 -п-—)* 0,985 7850

32

33

Осевую нагрузку 20 кН принимаем из табл.12 для двухлопастных долот 2Л-93, которые,как видно из табл. 11, применяются в породах I — IV категорий по бу-римости, к которым относятся вязкие глины в приведенном примере.

Число труб в колонне УБТ определяется по формуле:

^УБТ

где / - длина одной трубы (в м) берется из приведенной выше характеристи­ки УБТ.

п = 121,3 / 4,5 = 26,9 принимается 27 труб

3.5. Вспомогательный инструмент

Вспомогательным буровым инструментом называется инструмент для об­служивания технологического инструмента при бурении, спускоподъемных опе­рациях буровых снарядов, обсадных труб (ключи, вилки, элеваторы, труборазво-роты, частично вспомогательный инструмент был показан на рис.2).

Рассмотрим подробнее основные виды вспомогательного инструмента.

Для сборки и разборки колонковых наборов, обсадных труб применяются ключи различных типов.

Шарнирные ключи (рис.10, а) для колонковых (обсадных) труб состоят из трех пар скоб 2,4, 5, соединенных между собой и с рукояткой 1 шарнирно. Для надежности захвата труб и переходников на первой 2 и второй 4 паре скоб уста­новлены съемные плашки 3. Каждый ключ служит для свинчивания и развинчи­вания труб двух смежных диаметров. Размеры ключей; 44/57; 73/89; 108/127; 146,168/188 и 219/243 мм.

Короночные ключи типа КК (рис. 10, б) предназначены для свинчивания и развинчивания твердосплавных и алмазных коронок, колонковых труб и других деталей колонковых наборов. Ключ КК состоит из двух скоб 1 и рукоятки 2. На первой скобе вместо плашки установлены твердосплавные вставки 3. Размеры ключей: 36,46; 59; 76; 93; 112; 132 и 151 мм. Пример обозначения короночного ключа: КК-59.

Ключи гладкозахватные типа КГ (рис. 10, в) используют для сборки и раз­борки колонковых труб при алмазном бурении. Ключ КГ состоит из трех скоб 1, 2 и 6, соединенных между собой и рукояткой 4 шарнирно. Ходовая гайка 5 с упо­ром 3, скользящим в пазу, препятствует раскрытию накинутого на трубу ключа. Выпускаются ключи двух типоразмеров: КГ-57 и КГ-73.

Ключи КБ (рис. 10, г) применяются для свинчивания и отвинчивания алмаз­ных коронок и расширителей, имеющих круглые отверстия. Ключ КБ состоит из скобы 2 с запрессованным штифтом 1 и рукоятки 3. Выпускают такие ключи трех типоразмеров КБ-46, КБ-59 и КБ-76.

Рис. 10. Вспомогательный инструмент для колонкового бурения

Элеваторы полуавтоматические

Полуавтоматический элеватор МЗ-50-80-2 (рис. 11) предназначен для спус­ка и подъема бурильных труб муфтово-замкового и ниппельного соединений диаметром 42 и 50 мм, номинальная грузоподъемность элеватора 120 кН. Элева­тор применяется вместе с наголовниками, надеваемыми на муфты замков или ниппелей.

-97 ■

fiprt	гТ
	_____„ ^
	IM

Рис. 11. Элеватор МЗ-50-80-2:

а - элеватор. 1 - серьга; 2 - отражатель; 3 - бобышка; 4 - корпус; 5 - ось за­твора с роликом; 6 - ролик; 7 - палец; б - наголовник: 1 - корпус; 2 - стер­жень; 3 - винт; 4 - головка

Полуавтоматический элеватор ЭН2-20 применяется с бурильными трубами КССК-76, ЛБТН-54 и СБТМ-50 и имеет грузоподъемность 200 кН; в зависимо­сти от типа бурильных труб применяются различные наголовники.

Полуавтоматический элеватор Э-18/50 применяется с колонной бурильных труб диаметром 50 мм муфтово-замкового соединения, без наголовников и имеет грузоподъемность 180 кН

Труборазвороты

Для механизации свинчивания и развинчивания бурильных труб применя­ются труборазвороты. Наибольшее распространение в колонковом разведочном бурении получил труборазворот РТ—1200 М, который может применятся для свинчивания и развинчивания бурильных труб диаметром 42, 50 и 63,5мм, бу­рильных труб КССК-76, а также УБТ диаметрами 73, 89 и 108 мм в процессе спускоподъемных операций. Он\"в комплект к буровым станкам УКБ-4, 5, 7, ЗИФ-650М, ЗИФ-1200 МР; его применяют с обычными, полуавтоматическими элевато­рами, при бурении вертикальных и наклонных скважин.

Труборазворот РТ-300 применяют с буровыми установками УКБ-3 и бу­рильными трубами диаметром 42 и 50 мм муфтово-замкового и ниппельного со­единений.