Технология на пробиване с черупки с подвижен ядков приемник

За пробиване на проучвателни кладенци се използват два варианта на домашни черупки с подвижен приемник на сърцевината - черупки (комплекти) KSSK - 76, първите разработени и внедрени в нашата страна от SKB Geotehnika - Москва, и черупки SSK-76, SSK-59 и SSK-46, разработени по-късно в Ленинград VITR´e.

. В края на осемдесетте години СКБ Геотехникаразработи комплектите КССК-59 и КССК-95,, но поради преструктурирането те не бяха внедрени.

Напоследък използваме основно черупки BOART LONGYEAR SSC, подобни на нашите SSC (по-точно нашите са подобни на черупките Longer). Почти всички SSK снаряди имат едно и също основно устройство и се различават само в детайлите на изпълнението на отделните компоненти.

Корпусите SSK използват колона от гладки сондажни тръби, свързана тръба към тръба и имаща минимална дебелина на стената при резбови връзки. Такава колона, от една страна, има предимството, че като е гладка и права (тръбите SSK са прецизни, с повишена точност и праволинейност), позволява пробиване при по-високи скорости, но от друга страна, слабите връзки не позволяват прехвърляне на големи аксиални натоварвания и използване на черупки за пробиване на дълбоки кладенци. В първия случай, при аксиални натоварвания над 12 - 15 kN, външната резба на една тръба може да се премести върху вътрешната резба на друга тръба, във втория случай, при дълбочина на кладенец над 1200 - 1500 метра, под действието на гравитацията на колоната в горната му част нишката може да се счупи. И двете обстоятелства ограничават условията за използване на SSK черупки.

При чуждестранните SSC снаряди, поради по-високото качество на тръбите, тези недостатъци са по-малко значими.

INПонастоящем черупките с подвижен приемник на ядрото са оборудвани само с корони с диамантени фрези , Следователно технологията на пробиване с SSC черупки се свежда главно до технологията на диамантено пробиване, но като се вземат предвид характеристиките, свързани с разликите между SSC и конвенционалните черупки:

Аксиалното натоварване на бита при пробиване със снаряди SSK се различава от аксиалното натоварване на конвенционалните диамантени битове по това, че дебелината на челната повърхност и следователно площта на челната повърхност на съдържащата диамант матрица на бита е приблизително 1,5 пъти по-голяма от тази на бита за прости снаряди. За черупките KSSK аксиалното натоварване, в зависимост от скалите, които се пробиват, е до 20 kN или повече. За SSK снарядите максималното аксиално натоварване е до 15 kN.

Честотата на въртене, напротив, при пробиване с SSK снаряди в благоприятни условия (хомогенни монолитни скали) може да достигне максималните стойности на сондажните платформи, до 1500 об / мин или повече. При сондиране със снаряди KSSK, като се вземат предвид както трудните геоложки условия, в които се използват, така и несъвършенството на сондажната колона, скоростта на въртене обикновено се ограничава до около 600 об./мин.

Промиването на кладенци при пробиване с черупки с подвижен приемник на ядрото има редица разлики от промиването при пробиване с прости черупки, свързани с увеличена площ на дъното, от една страна, и с минимални пръстеновидни пролуки между стените на кладенеца и сондажните тръби, от друга страна. Първият е свързан с приблизително 1,5 пъти повече шламове на единица вдлъбнатина, а вторият има големи хидравлични съпротивления в пръстеновидния пръстеновиден участък и в ядковата цев и съответно появата на забележим хидравличен обрат, което намалява ефективното аксиално натоварване на долото. Тези обстоятелства предизвикват противоречия при избора на дебита на почистващия препарат. За пълно отстраняване на утайката от лицето е необходимоувеличеното потребление на почистващия препарат и малките празнини при високи дебити ще създадат големи съпротивления и ще са необходими помпи с повишено максимално налягане. Компромис е използването на течности с минимално хидравлично съпротивление. Тези течности включват някои полимерни и емулсионни течности. За пробиване с KSSK снаряди, при които пръстеновидната междина е по-голяма от тази на SSK и е (поради пробиване на стените на кладенеца в скали със средна якост с 2–10 mm) - 5–15 mm, хидравличното съпротивление не е много високо и е възможно да се вземе рационален дебит на промивната течност средно 30–50 l/min и, ако е необходимо, да се увеличи до 70–80 l /мин. При пробиване със снаряди SSK-59 радиалната хлабина е от 2 до 4 mm, а хидравличното съпротивление, което има квадратична зависимост от скоростта на потока, е много значима стойност и освен това причинява много забележимо хидравлично налягане. Стойностите на хидроналягането в зависимост от дебита на промивната течност са показани на фиг. 49.

подвижен

Предвид голямото хидравлично съпротивление и хидравлично налягане, консумацията на промивна течност за SSK-59 е желателно да бъде минимална, не повече от 20 - 30 l / min.

Условия на приложение и характеристики на технологията на пробиване със снаряди с подвижен приемник на ядрото.

Както вече беше споменато, ефективността на използването на черупки с подвижен приемник на сърцевината зависи от съотношението на печалбата, която дава използването на SSC, и допълнителните разходи, свързани с по-високата цена на комплектите SSC и сложността на технологията на пробиване с тези черупки.

Предимствата на пробиването със SSK черупки са следните:

1. Увеличаване на производителността чрез намаляване на времето, прекарано в спъване. В този аспект увеличаването на производителността е пряко свързано с дълбочината на кладенеца, колкото по-дълбок е кладенецът, толкова по-голяма е печалбата.от използването на КСК. Както изчисленията, така и производственият опит показват, че допълнителните разходи за SSC ​​ще се изплатят с повишена производителност при дълбочина на сондаж от поне 200 - 300 метра, в зависимост от условията на сондиране и допълнителните обстоятелства.

ядков

3. Предимството от използването на SSK черупки е следствието

намаляване на броя на пътуванията. При всяко пътуване има забележимо разрушаване на стените на кладенеца, особено в нестабилни и непостоянни скали. По този начин използването на SSC ​​намалява разрушаването на стените на кладенеца и прави възможно опростяването и съответно намаляването на разходите за проектиране на кладенеца.

4. Друго предимство на SSK черупките е, че самият подвижен приемник на ядрото е монтиран в цевта на ядрото, така че да не се върти по време на пробиване и потокът от промивна течност не навлиза в приемника на ядрото, а се движи по протежение на пръстеновидната междина между цевта и приемника на ядрото. По този начин ядрото в нестабилни скали е защитено от разрушаване, а SSC ​​снарядът осигурява производството на кондиционирано ядро, където трябва да се използват специални средства за увеличаване на добива на ядрото.

5. Практически във всички конструкции на сърцевини приемници има сигнализатор за самозаглушаване на сърцевината.

6. Разширяването на обхвата на SSK снарядите се постига чрез възможността за включване на допълнителни устройства в основния приемник за решаване на специфични проблеми за повишаване на ефективността на пробиване. И така, SSC може да включва такива механизми като: хидравличен чук за борба с диамантеното полиране и самозасядането на сърцевината, специални устройства за получаване на кондиционирана сърцевина в трудни геоложки условия („конус“, ежекторно устройство) специални устройства за пробиване на хоризонтални и издигащи се кладенции други.

Тъй като понастоящем в нашата страна най-широко се използват снаряди със сменяем приемник на сърцевина на чуждестранни компании с преобладаване на черупки от американската компания "Boart Longyear", нека разгледаме характеристиките на тези черупки по-подробно.

Boart Longyear, основана в САЩ през 1890 г., е признат лидер в областта на технологиите и технологиите за диамантено пробиване. От 1953 г. започва въвеждането на черупки с подвижни приемници на сърцевината - „Wire Line“ (имаме SSC).В нашата страна обосновката за разработването на черупки с подвижен приемник на сърцевината е започната от преподаватели от катедрата за проучвателно сондиране на Московския държавен изследователски институт за мрежи през 1958 г. Тогава в СКБ Геотехника започнаха да се занимават с дизайна на домашни снаряди KSSK, пригодени за пробиване в трудни геоложки условия и с максимална механизация (за разлика от снарядите Longyear). От 1969 г. в Ленинградския изследователски институт VITR започнаха да се разработват черупки с подвижен приемник на ядрото за високоскоростно диамантено пробиване в твърди скали. (За разлика от черупките на SKB - KSSK, черупките на VITR се наричат ​​- SSK).

Трябва да се отбележи, че нашите черупки, използвайки целия чуждестранен опит, дори надминаха чуждестранните аналози в конструктивен смисъл, но, за съжаление, бяха по-ниски от тях по отношение на качеството на колоната на сондажната тръба и диамантените корони.

Предимствата на чуждестранните снаряди наистина се свързват предимно с по-високото качество на сондажните тръби, особено резбовите съединения, разработени в продължение на десетилетия.

Второто предимство е използването на технология за пробиване последователно с два или три комплекта снаряди в съответствие с дизайна на кладенеца. Например, сондажът започва с комплект HQ (96,1 mm), след което се монтира обсадна колона. Понякога, вместо в корпус, те се блъскат в кладенецасондажни тръби с тънкостенна корона, които играят ролята на корпус (но след това те задължително се отстраняват и отново работят като сондажни тръби на нов кладенец). След това пробиването продължава със следващия комплект NQ (75,7 мм), след което, ако е необходимо, се преминава към комплекта BQ (59,9 мм) по същия начин.

Третото предимство на чуждестранната технология за сондиране с SSK снаряди и проблемът на нашата технология (защо в чужбина пробиването с SSK снаряди беше преобладаващо, а у нас само около 10%), е, че в чужди страни пробиването на проучвателни кладенци се извършва от машини с подвижен ротатор, а ние използвахме шпинделни машини за това. Разликата е фундаментална! При сондиране с машини с подвижен ротатор, удължаването на тръбната колона при задълбочаване на кладенеца се извършва без повдигане на снаряда от дъното с тръби от същия комплект. Следователно, за да се изгради друга SSC ​​сондажна тръба, е необходимо да се повдигне целият снаряд с дължината на измерването на кели, развийте кели, преместете машината, изградете SSC сондажната тръба, преместете машината, прикрепете кели. Не само е лошо да губите време, но е много лошо да нарушите процеса на сондиране. Повдигането и спускането на снаряда също може да причини допълнително износване на инструмента и да допринесе за различни усложнения.

Очевидно е, че в настоящата трудна геополитическа ситуация, за да се замени вносът, е необходимо да се възстанови производството на местни машини с подвижен ротатор (машини AV-2, AV-5, RBC-4) и да се подобри качеството на сондажните тръби от нашите комплекти KSSK и SSK.

Тъй като нашето проучвателно сондиране е доминирано от използването на снаряди Boart Longyear, в ръководствотовПриложение № 1 предоставя инструкции „относно технологията на пробиване със снаряди CCK BOART LONGYEAR при запазване на стила на оригиналния източник. ВПриложение № 2 са дадени формите на челните части и формите на износване на челния край на импрегнираните накрайници Diamanic.

Не намерихте това, което търсихте? Използвайте търсачката: