3. 6. Буровой снаряд для бурения с гидротранспортом керна
Буровой снаряд для бурения с гидротранспортом керна (рис 2.9) применяют на глубину 100 и 300 м в породах II - IV категории по буримости с пропластками пород V- VII категории. Диаметр керна 32-38 мм. В процессе бурения промывочную жидкость нагнетают насосом в межтрубное пространство двойной бурильной колонны, и далее от забоя через внутреннюю колонну вместе со шламом и керном она направляется в лотки керноприемника. Благодаря отсутствию керна на забое увеличивается механическая скорость бурения, а вследствие устранения подъемов снарядов возрастает производительность бурения.
Двойная бурильная колонна разработана с целью создания обратной циркуляции промывочной жидкости для выноса керна и предохранения стенок скважин в мягких породах от размывания потоком циркулирующей жидкости, что способствует сохранению устойчивости стенок скважин без их крепления трубами и снижает потерю промывочной жидкости в сложных геологических условиях.
Бурильная колонна КГК-100 (рис. 2.10) выполнена из отдельных двойных секций (двойных бурильных свечей), соединяемых между собой замками со слабоконической резьбой и втулками (для внутренних труб). Наружные трубы предназначены для передачи осевой нагрузки и крутящего момента от бурового станка к породоразрушающему инструменту, внутренние - в качестве канала для транспортирования промывочной жидкости с керном и шламом. Поскольку в процессе изготовления наружных и внутренних труб невозможно обеспечить их одинаковую длину, в секциях предусмотрена возможность относительного перемещения внутренних труб на 40 мм для компенсации возможного несовмещения по длине. Материал наружных бурильных труб - сталь 36Г2С, замков - сталь 40Х, внутренних труб -алюминиевый сплав ЗД16Т, соединительных втулок внутренних труб - сталь 36Г2С. Соединительные втулки имеют центрирующие ребра для создания равномерного зазора между наружными и внутренними трубами.
Рис.2.9 Схема снаряда для бурения
с гидротранспортом керна: 1-специаль-
ный сальник
Рис.2.10 Трубы для бурения с гидртранспортом керна: 1,3-муфтозамковые соединения, 2-бурильная труба, 4,6-внутренняя труба, 5-соединения внутренних труб.
2-бурильные трубы, 3-направление потока
жидкости, 4-внутренняя труба, 5-обратное
направление жидкости, 6-пакер, 7-долото,
8-бак, 9-отстойники, 10-насос, 11-нагнета-
тельный шланг,12- сливной шланг.
Наружные торцы соединительных втулок конусные или сферические. Для компенсации разности длины наружных и внутренних труб применяют набор специальных замков - компенсаторов, которые устанавливаются во внутренней
колонне через 50-70 м. Внутри нижней части замка на резьбе устанавливают буксу, закрепленную на патрубке. Буксу под действием специального ключа можно вращать и перемещать по резьбе вместе с патрубком вниз, прижимая трубы внутренней колонны, друг к другу, и таким образом герметизировать зазоры между ними. Герметизация между трубами в верхней части внутренней колонны достигается путем давления, создаваемого подпружиненной втулкой промывочного сальника, на трубы.
В забойной части бурильная колонна заканчивается керноприемной трубой с керноломом (рис. 2.11), расположенным на высоте 10-20 см от торца снаряда.
Рис.2.11Забойный снаряд для бурения с гидротранспортом керна : 1,7-шарики кернолома, 2-корпус, 3,6-приливы, 4-трубка, 5-верхний переходник.
Диаметр бурильных труб : наружной-7.3 мм, внутренней - 48 мм. Длина - 3,5 м, толщина стенок наружных труб - 6,5 мм, внутренних - 3 мм.
Бурильная колонна КГК-300 аналогична бурильной колонне КГК-100.Наружные и внутренние трубы выполнены из алюминиевого сплава Д-16Т. Внутренние трубы соединяются при помощи штуцера и муфты. Герметизацию зазора между штуцером и муфтой достигают за счет резиновых колец, устанавливаемых на штуцере. Вращение труб относительно наружных предотвращается за счет ребер центратора и ограничительных коле; расположенных в соединениях.