17.3 Технология бурения с пневмотранспортом выбуренной породы

при разведке мерзлых россыпных месторождений

Снаряды с пневмотранспортом керна и долота подбирают в соответствии с требуемой горной породой. В однородных разрезах с минимальным количеством глины и валунов при отсутствии жидкой во­ды целесообразно использовать снаряды на базе пневмоударника П-125 с долотами ДЛП. Для бурения используют один компрессор, другой при­меняют при зашламовке скважин. Расход воздуха составляет до 10 м³/мин.

В разрезах с неоднородным составом пород с большим содержа­нием валунно-галечниковых отложений и прослоек глинистых пород при интенсивных водопроявлениях целесообразно использовать снаря­ды с кольцевыми пневмоударниками ПКР-190.

В относительно благоприятных условиях применяют наиболее эффективные долота 12ДКЛП-190, при бурении мощных толщ слабо-сцементированных галечников более эффективны долота ДЛКП-190 с большей насыщенностью твердосплавных вставок. В наиболее неустой­чивых породах, склонных к кавернообразованню, лучшим долотом яв­ляется долото ДЛКП2-190, обеспечивающее под торцом эффект эжектирования.

Минимальная скорость восходящего потока составляет 20-25 м/с, рациональная - 35-40 м/с, расход воздуха - 8-16 м³/мин, что может обеспечить один компрессор ПР-10М.

Осевая нагрузка не должна превышать 4-6 кН на долото. При бурении сильнотрещиноватых пород и слабосцементированных галеч­ников осевую нагрузку снижают до 1 -2 кН, слабых пород - до 500-600 даН.

Частота вращения долота в слабых, пластичных малоабра­зивных породах может быть доведена до 150 об/мин, при бурении креп­ких абразивных валунов IX-XI категории и сцементированных твердых галечников частоту вращения уменьшают до 16—20 об/мин. В трещино­ватых породах частоту вращения следует увеличивать до 60-70 об/мин.

Для борьбы с образованием сальников и их устранения проводят следующие мероприятия:

расхаживание снаряда на высоту не более 10-15 см с одновре­менной продувкой скважины;

периодическое переключение (перекидным тройным краном) продувки с обратной циркуляции на прямую, с обратной циркуляции на продувку в атмосферу при приподнятом над забоем (на 0,5-1,0 м) снаряде;

периодическую промывку снаряда водой, раствором ПАВ, пеной, генерируемой эжекторным струйным пеногенератором при расходе рас­твора 20-40 л/мин.

После промывки буровой снаряд следует осушить продувкой и его сжатым воздухом в течение 10-15 мин.

1 7.4Технология бурения пневмоударниками с пневмотранспортом керна с очисткой забоя пеной

В наиболее сложных условиях (мерзлых, трещиноватых породах) для обеспечения высокой эффективности при бурении с пнев­мотранспортом керна используют газожидкостные смеси.

К

Рис. 17.14. Струйный пеногенератор: 1 - напорная жидкостная камера; 2 -диафрагма; 3 - отверстия; 4 - зона разрежения; 5 - продольные пазы; 6 - камера подвода; 7 - зона пониженного давления; 8- диффузор

оэффициент аэрации в этом случает должен быть в пределах = 500 – 2000, что соответствует расходу раствора 5-7 л/мин и воздуха. 15-20 м³/мин. Для полу­чения такой пены СКБ НПО «Гео­техника» совместно с ПГО «Сев-востгеология» разработали эжек-торный пеногенератор (рис. 17.14). Он состоит из жидкостной камеры 1, заканчивающейся диафрагмой 2 с системой отверстий 3, воздушной камеры б и камеры смешения 7 с окнами 5 для сообщения с воз­душной камерой. Жидкостная ка­мера связана с насосом для нагне­тания раствора ПАВ с расходом 5— 10 л/мин при давлении 2-4 МПа. Воздушная камера шлангом со­единяется с компрессором, обес­печивающим подачу воздуха с расходом 10-16 м³/мин под давлением 0,5-0,6 МПа.

К достоинствам использования пен можно отнести ее. способ­ность к пылеподавлению, пены, хорошие смазывающие свойства, а так­же то, что она является эффективным средством борьбы с образованием сальников.

При использовании пен отмечаются следующие недостатки:пены несколько снижают производительность бурения (на 15—20 %), поэтому их применение ограничено; постоянное применение пен может привес­ти к коррозии инструментов.

При бурении мерзлых пород для предупреждения замерзания пены в нее вводят антифриз (3- 7 %), соль NaCl (5-20 %) или СаС1₂ (5-15 %), а вводимый в газожидкостную смесь раствор ПАВ подогревают до тем­пературы 50-70 °С. Перед наращиванием бурильной колонны и оста­новках бурения, а также после окончания использования пен всю сис­тему продувают сжатым воздухом. После продувки перед окончанием работы пневмоударники смазывают машинным маслом, разогретым в специальном стакане.