Бурение с одновременной обсадкой


Специфика бурения скважин с одновременной обсадкой - Блог о строительстве

Бурение по мягким породам затрудняется обрушением стенок шахты, поглощением бурового раствора. Обвал происходит очень быстро.

Специалисты не успевают выполнить крепление, что приводит к дополнительным временным затратам, необходимым на очистку скважины и повторный спуск обсадной трубы. Высок риск искривления ствола, недостижения проектной глубины. Всё это сказывается на качестве и производительности.

Для избавления от этих трудностей была изобретена новая технология: бурение скважин с одновременной обсадкой. Глубина разработки зависит от вида породы и может доходить до 250 метров.

Преимущества бурения скважин с параллельным обустройством обсадными трубами

Бурение скважинметодом синхронной обсадки позволяет за короткое время создать скважину нужных параметров.

Во время работы обсадная труба входит в грунт за счёт ударной нагрузки пневмоударника. Так как труба во время разработки не крутится, трение о стенки шахты существенно снижается. Такой подход помогает предотвратить осыпание и попадание влаги.

Технология обеспечивает прямолинейность скважин, даёт возможность достичь нужной глубины. Поэтому рассматриваемая методика – самый эффективный способ разработки в условиях сложных грунтов и рыхлых пород.

Основными компонентами системы являются пневмоударник, пилотное долото с эксцентриковым расширителем, колонный башмак. Технология основана на применении эксцентрикового расширителя, разбуривающего скважину по окружности большего размера, чем обсадная туба, и направляющего долота. ODEX используется для бурения неглубоких скважин, диаметр которых в пределах 89–273 мм.

Конструкция позволяет выполнять работы в любых грунтах и под произвольным углом на глубину до 100 метров.

Она состоит из стопорного кольца, колонного башмака, пневмоударника, кольцевого и пилотного долота. В отличие от асимметричных систем, при применении Symmetrix проблемы, которые появляются из-за заклинивания долота и отклонения направления бурения, сведены к минимуму. Возможные габариты обсадки – от 0,076 до 1,22 м.

Установка прекрасно проявила себя в разработке нетвёрдых участков горных пород. Она состоит из кольцевого колонного башмака, пилотного долота, механизма лопастей, который складывается во время спуска и подъёма. При соприкосновении с забоем лопасти раздвигаются и сверлят отверстие большей ширины, чем обсадная труба.

Системы Elemex позволяют сооружать прямые и глубокие скважины, имеют высокую производительность. В них можно контролировать скорость движения поршня, что позволяет не допускать перебура. Установка состоит из пилотного долота, колонного башмака и симметричной буровой головки.

Читайте также:

– Данное оборудование предназначено для бурения и одновременного обсаживания скважин в неустойчивых грунтах и горных породах (галечники, валуны и т.д.) – теперь можно брать любые скважины в работу вне зависимости от их сложности и получать дополнительные объемы работ по бурению

– Бурение осуществляется с одновременной обсадкой скважины трубами, что позволяет Вам быстро, спокойно и без рисков потери инструмента проходить неустойчивые грунты.

– За счет того что данная технология адаптирована под российское (советское) оборудование можно начинать использование ее в любой момент, не внося принципиальных изменений в работу станка и буровой бригады.

– Возможность эффективно и безопасно работать в неустойчивых грунтах может стать Вашим конкурентным преимуществом на рынке буровых работ.

– Данная система, с учетом ее простоты, эффективности и повсеместной необходимости в ближайшее время станет неотъемлемой частью снаряжения буровой бригады. Вопрос лишь в том кто первым осознает и уже сейчас станет использовать эту возможность быть на шаг впереди остальных.

― Существует постоянная поддержка клиентов в реальном времени.

Т.е. специалист всегда готов ответить на любые вопросы связанные с использованием системы. Также накоплен огромный опыт работы данными снарядами и все возможные вопросы уже имеют решение. ― В случае необходимости можно получить консультацию от буровых мастеров, которые уже пользуются данной системой.

Сущность работы данного снаряда заключается в том, что бурение осуществляется погружными пневмоударниками 1 со специальным породоразрушающим инструментом 2, который за счет оригинальной конструкции обеспечивает диаметр бурения больший по отношению к диаметру обсадной трубы 3. После завершения бурения породразрушающий инструмент 2 изменяет свои габаритные размеры до внутреннего диаметра обсадной трубы 3 и с легкостью извлекается из скважины 4.

1 – погружной пневмоударник;2 – корпус долота;3 – обсадная труба;4 – скважина;5 – хвостовик долота;6 – стартовая втулка;6 – стартовая втулка; 7 – сегмент долота

2. Особенности конструкции: корпус долота изготовлен из легированной хромоникелевой стали с термообработкой, имеет на конце шлицевое соединение; сегменты долота изготовлены из легированной хромоникелевой стали с закалкой до 42 HRC; забойная часть долота армирована сферическими твердосплавными вставками ВК8ВК диаметром 12 и 13 мм. Особенностью вооружения является наличие бокового армирования для уменьшения износа долота и предотвращения его заклинивания в скважине, крепление твердосплавных вставок – прессованное (запатентованная технология запрессовки);

 конструкция бурового долота позволяет заменять отработанные сегменты при их износе (для этого убирается стопорное кольцо, выбивается палец, производится замена сегмента). Ресурса работы корпуса долота хватает на 2-3 комплекта сегментов.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к способам и устройствам для бурения скважин с одновременной обсадкой.

Способ включает разрушение периферийной и центральной частей забоя скважины посредством ударно-вращательного действия на него обсадно-буровым инструментом, содержащим кольцевую коронку и центральное долото, при одновременном продвижении обсадной трубы в сторону забоя под действием ударных импульсов. Сначала разрушают периферийную часть забоя кольцевой коронкой с образованием в центральной части забоя керна до его контакта с торцем центрального долота, после чего – керн, продолжая разрушать периферийную часть забоя кольцевой коронкой. Устройство включает обсадную трубу с внутренним выступом в передней части, погружную ударную машину с обсадно-буровым инструментом, содержащим местную циркуляционную систему энергоносителя, кольцевую коронку с головной и хвостовой ступенями, последняя из которых размещена свободно в обсадной трубе, и центральное долото, установленное в погружной ударной машине с возможностью взаимодействия с кольцевой коронкой при передаче ей ударных импульсов и крутящего момента.

Центральное долото установлено на торце хвостовой ступени кольцевой коронки, которая снабжена муфтой, взаимодействующей с внутренним выступом обсадной трубы и соединенной с центральным долотом посредством подвижного шлицевого соединения. Повышается эффективность способа за счет снижения энергоемкости процесса разрушения забоя скважины, улучшения условий передачи крутящего момента и повышения надежности за счет упрощения конструкции устройства. 2 н.

и 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

Техническое решение относится к горной промышленности, а именно к способам и устройствам для бурения скважин с одновременной обсадкой, и может найти применение также в строительстве.

Известен метод «Odex» бурения скважин с одновременной обсадкой (см. «Atlas Copco Manual», third edition, Copyright Atlas Copco AB, Stockholm, Sweden, 1978 г., стр.251, 386), заключающийся в том, что предварительно выбуривают центральную часть забоя скважины, а затем расширяют его периферийную часть посредством ударно-вращательного действия на него обсадно-буровым инструментом с расширительной ступенью при одновременном продвижении обсадной трубы в сторону забоя под действием ударных импульсов.

Недостатком метода «Odex» является то, что предварительно выбуривают центральную часть забоя, а затем расширяют периферийную его часть, поэтому при бурении перемежающихся пород с включениями валуно-галечных отложений процесс расширения периферийной части забоя вызывает осложнения и приводит к искривлению скважины. Метод используют только при бурении однородных рыхлых осадочных пород.

Наиболее близким по технической сущности и совокупности существенных признаков к предлагаемому способу является известный метод «Symmetrix» (см. журнал «Горное дело & строительство», 2005 г., №1, изд. фирмы «Atlas Copco», стр.22, 23), который заключается в том, что предварительно выбуривают центральную часть забоя скважины с образованием периферийного кольцевого выступа и последующим его разрушением.

Недостатком метода «Symmetrix» является то, что разрушение центральной части забоя скважины происходит в сплошном горном массиве без наличия свободных обнаженных поверхностей. С точки зрения энергоемкости бурения такая последовательность разрушения забоя скважины неэффективна.

Известно устройство для промывки бурильного инструмента по патенту США №5040621, кл. Е21В 7/20, 10/32, 10/60, 21/10, опубл. 20.08.91, которое включает обсадную трубу с внутренним выступом в передней части, призабойную ударную машину с обсадно-буровым инструментом, состоящим из наковальни, взаимодействующей с обсадной трубой, и породоразрущающей коронки, имеющей хвостовую часть, пилотную и расширительную ступени, выполненные за одно целое, и закрепленной хвостовой частью в наковальне эксцентрически с возможностью осевого перемещения и поворота на 180° относительно наковальни, причем расширительная ступень размещена эксцентрически оси наковальни, а пилотная ступень – эксцентрически оси хвостовой части породоразрушающей коронки.

Недостатком этого устройства является то, что при бурении перемежающихся пород с включениями валуно-галечных отложений породоразрушающая коронка, закрепленная эксцентрически, испытывает значительные изгибающие напряжения, что приводит к искривлению скважины и поломке устройства.

Известно также буровое устройство для проходки скважин в неустойчивых породах по патенту РФ №2125147, кл. Е21В 7/20, опубл. в БИ №2, 1999 г., включающее обсадную трубу с внутренним выступом в передней части, призабойную ударную машину с обсадно-буровым инструментом, состоящим из наковальни, взаимодействующей с обсадной трубой, и породоразрушающей коронки, имеющей хвостовую часть, пилотную и расширительную ступени, выполненные за одно целое, и закрепленной хвостовой частью в наковальне эксцентрически с возможностью осевого перемещения и поворота на 180° относительно наковальни.

Расширительная ступень размещена эксцентрически оси наковальни, а пилотная ступень – эксцентрически оси хвостовой части коронки, которая имеет кулачок, выполненный за одно целое с ней. Коронка закреплена в наковальне посредством ведущей втулки и двух полуколец, размещенных в проточке хвостовой части коронки. Ведущая втулка снабжена торцевым кулачком, выполненным с возможностью взаимодействия с кулачком коронки.

Недостатком такого бурового устройства с эксцентрической породоразрушающей коронкой является то, что при наличии в мягких и сыпучих породах включений из крепких горных пород (валунов) процесс бурения значительно осложняется из-за асимметричности осевой силы, действующей на эксцентрическую породоразрушающую коронку, возникновения большого крутящего момента и искривления скважины.

Наиболее близким по технической сущности и совокупности существенных признаков является устройство для реализации метода «Symmetrix» (см. журнал «Горное дело & строительство», 2005 г., №1, изд. фирмы «Atlas Copco», стр.22, 23).

Устройство включает пилотное долото с большими внутренними промывочными отверстиями и внешними промывочными канавками, симметричную кольцевую коронку с внутренним штыковым соединением и забивной башмак для продвижения обсадной трубы. Пилотное долото закреплено к симметричной кольцевой коронке штыковым соединением, а забивной башмак приварен к обсадной трубе. При бурении обсадная труба не вращается.

Недостатком известного устройства является то, что разрушение забоя скважины пилотным долотом с опережением симметричной кольцевой коронки приводит к необходимости увеличения массы пилотного долота, усложняет его конструктивное исполнение и ухудшает передачу ударной мощности симметричной кольцевой коронке.

Техническая задача – повышение эффективности способа бурения скважин с одновременной обсадкой за счет снижения энергоемкости процесса разрушения забоя скважины, улучшения условий передачи энергии удара и крутящего момента и повышения надежности устройства, реализующего способ, за счет упрощения конструкции.

Поставленная задача решается посредством того, что в способе бурения скважин с одновременной обсадкой, включающем разрушение периферийной и центральной частей забоя скважины посредством ударно-вращательного действия на него обсадно-буровым инструментом, содержащим кольцевую коронку и центральное долото, при одновременном продвижении обсадной трубы в сторону забоя под действием ударных импульсов, согласно предлагаемому техническому решению сначала разрушают периферийную часть забоя кольцевой коронкой с образованием в центральной части забоя керна до его контакта с торцем центрального долота, после чего разрушают керн, продолжая разрушать периферийную часть забоя кольцевой коронкой.

Первоначальное разрушение периферийной части забоя кольцевой коронкой значительно снижает прочностные свойства центральной его части за счет образования керна с наружной обнаженной поверхностью, поэтому при разрушении керна центральным долотом снижается энергоемкость процесса разрушения, что повышает эффективность способа бурения скважин с одновременной обсадкой.

Задача решается также тем, что в устройстве для бурения скважин с одновременной обсадкой, включающем обсадную трубу с внутренним выступом в передней части, погружную ударную машину с обсадно-буровым инструментом, содержащим местную циркуляционную систему энергоносителя, кольцевую коронку с головной и хвостовой ступенями, последняя из которых размещена свободно в обсадной трубе, и центральное долото, установленное в погружной ударной машине с возможностью взаимодействия с кольцевой коронкой при передаче ей ударных импульсов и крутящего момента, согласно предлагаемому техническому решению центральное долото установлено на торце хвостовой ступени кольцевой коронки, которая снабжена муфтой, взаимодействующей с внутренним выступом обсадной трубы и соединенной с центральным долотом посредством подвижного шлицевого соединения.

Такое исполнение устройства позволяет существенно уменьшить массу центрального долота и упростить его конструкцию по сравнению с прототипом, что повышает его надежность, а также улучшает условия передачи энергии удара и крутящего момента кольцевой коронке, что повышает эффективность бурения скважин с одновременной обсадкой.

Целесообразно местную циркуляционную систему в обсадно-буровом инструменте выполнить в виде продувочных и шламоотводных каналов в центральном долоте, продольных продувочных пазов на внутренней поверхности выступа обсадной трубы и радиальных торцевых пазов на головной ступени кольцевой коронки.

Такое исполнение позволяет подавать весь поток энергоносителя вначале для очистки периферийной части забоя, а затем его центральной части, что улучшает очистку периферийной части забоя, устраняет повторное дробление разрушенной породы, снижает энергоемкость процесса разрушения, повышая эффективность бурения.

Сущности способа бурения скважин с одновременной обсадкой и устройства для его осуществления поясняются примерами реализации способа и конкретного исполнения устройства и чертежами, где на фиг.1 показан продольный разрез устройства, общий вид в статическом состоянии; на фиг.2 – разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 – разрез Б-Б на фиг.1.

Способ бурения скважин с одновременной обсадкой реализуют с помощью устройства (фиг.1), которое включает обсадную трубу 1 с внутренним выступом 2 в передней части, погружную ударную машину 3 с обсадно-буровым инструментом, состоящим из кольцевой коронки 4 с головной и хвостовой ступенями и центрального долота 5, установленного на торце 6 хвостовой ступени кольцевой коронки 4, которая снабжена муфтой 7, взаимодействующей с внутренним выступом 2 обсадной трубы 1 и соединенной с центральным долотом 5 посредством подвижного шлицевого соединения 8 (фиг.2). Головная ступень кольцевой коронки 4 и центральное долото 5 армированы породоразрушающими штырями 9, посредством которых разрушают периферийную 10 и центральную 11 части забоя скважины.

Местная циркуляционная система энергоносителя выполнена в виде продувочных каналов 12, 13 в центральном долоте 5, кольцевого зазора 14 между муфтой 7 и обсадной трубой 1, продольных продувочных пазов 15 на внутренней поверхности выступа 2 обсадной трубы 1 (фиг.3), торцевого зазора 16 и радиальных торцевых пазов 17 на головной ступени кольцевой коронки 4. Шламоотводные каналы 18, 19 и 20 выполнены в центральном долоте 5. Для отвода шлама из скважины используют также кольцевой зазор 21 между корпусом погружной ударной машины 3 и внутренней поверхностью обсадной трубы 1.

Способ бурения скважин с одновременной обсадкой осуществляют следующим образом. В погружную ударную машину 3 подают энергоноситель и приводят ее в ударно-вращательное действие.

Центральное долото 5 передает крутящий момент муфте 7 посредством подвижного в осевом направлении шлицевого соединения 8. Муфта 7 закреплена на кольцевой коронке 4, которая свободно вращается в обсадной трубе 1 в зоне выступа 2. Ударную мощность центральное долото 5 передает кольцевой коронке 4 через кольцевую площадку на торце 6 хвостовой ступени кольцевой коронки 4.

При этом породоразрушающие штыри 9, закрепленные в головной ступени кольцевой коронки 4, разрушают периферийную часть 10 забоя с образованием центрального керна 11 и последующим его разрушением породоразрушающими штырями 9, запрессованными в призабойной части центрального долота 5. В процессе бурения периферийную часть 10 забоя углубляют, увеличивая торцевой зазор 16 до некоторой заданной величины, а нижний торец муфты 7 при этом перемещают до контакта с торцем выступа 2 обсадной трубы 1. Ударные импульсы через кольцевую коронку 4 и муфту 7 воздействуют на торец выступа 2, и обсадная труба 1 перемещается в осевом направлении в сторону головной ступени кольцевой коронки 4, уменьшая при этом торцевой зазор 16.

Далее процесс бурения и одновременной обсадки повторяют. В процессе бурения осуществляют вынос разрушенной породы с периферийной 10 и центральной 11 частей забоя скважины за счет постоянной подачи энергоносителя магистрального давления через каналы 12 и 13 в центральном долоте 5, кольцевой зазор 14 между муфтой 7 и обсадной трубой 1, продольные пазы 15 на внутренней поверхности выступа 2 обсадной трубы 1, торцевой зазор 16 и через радиальные торцевые пазы 17 на головной ступени кольцевой коронки 4 в зону разрушения периферийной части 10 забоя скважины. Шлам удаляют по зазору между керном в центральной части 11 забоя и внутренней поверхностью кольцевой коронки 4, а также через каналы 18, 19, 20 в центральном долоте 5 и через кольцевой зазор 21 между корпусом погружной ударной машины 3 и внутренней поверхностью обсадной трубы 1.

1. Способ бурения скважин с одновременной обсадкой, влючающий разрушение периферийной и центральной частей забоя скважины посредством ударно-вращательного действия на него обсадно-буровым инструментом, содержащим кольцевую коронку и центральное долото, при одновременном продвижении обсадной трубы в сторону забоя под действием ударных импульсов, отличающийся тем, что сначала разрушают периферийную часть забоя кольцевой коронкой с образованием в центральной части забоя керна до его контакта с торцем центрального долота, после чего разрушают керн, продолжая разрушать периферийную часть забоя кольцевой коронкой.

2. Устройство для бурения скважин с одновременной обсадкой, включающее обсадную трубу с внутренним выступом в передней части, погружную ударную машину с обсадно-буровым инструментом, содержащим местную циркуляционную систему энергоносителя, кольцевую коронку с головной и хвостовой ступенями, последняя из которых размещена свободно в обсадной трубе, и центральное долото, установленное в погружной ударной машине с возможностью взаимодействия с кольцевой коронкой при передаче ей ударных импульсов и крутящего момента, отличающийся тем, что центральное долото установлено на торце хвостовой ступени кольцевой коронки, которая снабжена муфтой, взаимодействующей с внутренним выступом обсадной трубы и соединенной с центральным долотом посредством подвижного шлицевого соединения.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что местная циркуляционная система энергоносителя в обсадно-буровом инструменте выполнена в виде продувочных и шламоотводных каналов в центральном долоте, продольных продувочных пазов на внутренней поверхности выступа обсадной трубы и торцевых радиальных пазов на головной ступени кольцевой коронки.

ГлавнаяБурение скважин на водуСкважины на плывуне

Плывуны, песчаные или глиняные слои грунтов, насыщенные водой, доставляют немало проблем как владельцам колодцев, так и копщикам и бурильщикам скважин на воду.

Главное свойство такого участка грунта – это то, что они часто разжижаются, особенно при механическом воздействии на участок, деформируя даже кольца колодца или трубы скважин. Таким образом, трудно не только пробурить скважину на воду на плывуне, но и эксплуатировать ее впоследствии, так как насосы могут засоряться при неправильной установке. Скважина на плывуне – трудозатратная, но исключительно водоносная, поэтому для хозяина самая большая проблема будет найти действительно квалифицированных специалистов.

Что такое песчаный или глиняный плывун в скважине, из чего он состоит, как с ним бороться, как его пройти и как использовать скважину, пробуренную на плывуне, – это вопросы и проблемы, волнующие не только обычных владельцев приусадебных участков, но и самих профессиональных бурильщиков.

Плывун – это слой грунта, состоящий из мелкого песка, похожего на пыль, с глинистыми вкраплениями.

Частицы песка и глины настолько микроскопичны, что когда такой грунт смешивается с водой, получается кашеобразная ползущая масса. Эта масса опасна при бурении, прежде всего, тем, что она сразу же попадает в мотопомпу, которая не справляется с возросшей нагрузкой и может выйти из строя. Грунт «плывет», движется, глина залепляет оборудование, заполняет затрубное пространство скважины, это существенно тормозит процесс бурения, и есть даже вероятность потерять буровую колонну.

Песко-глиняный плывун может иметь несколько состояний: подвижное и неподвижное, однородное и неоднородное, он может быть крупно- и мелкозернистым. Подвижный плывун под напором воды преодолеть чрезвычайно трудно, обязательно требуется высокопроизводительная техника и немалые затраты, как умственные, так и физические.

Специалисты-бурильщики хорошо знакомы, по крайней мере, с тремя основными способами того, как пробурить скважину в плывуне. В каждом отдельно взятом случае используется свой способ, в зависимости от характера плывуна и основного грунта:

    Способ параллельной обсадки,Способ с использованием металлического «кондуктора»,Способ с использованием бентонита

Очень трудоемкий способ.

Обсадную трубу опускают в отверстие скважины очень медленно, по мере бурения, вместе с буровой колонной, вслед за долотом. Труба буквально вползает в колонну сантиметр за сантиметром, не давая плывуну заполнить пространство.  Для извлечения буровой колонны используют специальный складной бур.

Процесс бурения такой скважины проходит без обсадной трубы. Бурение продолжается строго до плывуна, а в момент встречи с плывуном используется вставленный «кондуктор» – это металлическая труба, заполняющая скважину по ширине и изолирующая стенки скважины от оплывания. В момент установки кондуктора ставят новое долото, меньшее по размеру, чтобы оно могло разместиться внутри «кондуктора».

Бентонит – природный материал, который может разбухать в 15-16 раз от своего первоначального объема при контакте с водой. Как только бур натыкается на плывун, бентонит активно взаимодействует с водой и образует плотный гель, препятствуя смешиванию воды с мелким песком и оплыванию стенок скважины. Использование бентонита стало инновационным в технике гидробурения, эта техника позволяет закреплять стенки скважины, кроме того, бентонит обладает смазывающими свойствами для буровых инструментов и продлевает время эксплуатации бурильных головок.

Схема прохождения плывуна с помощью технологии гидробурения

Бурение скважин на плывуне – чрезвычайно трудная задача, за решение которой лучше не браться самостоятельно, а выбрать опытную компанию профессионалов.

Опытные специалисты компании «Контракт» подтвердят, что, несмотря на все трудности с процессом бурения, плывун на участке – это большая удача, ведь на таких песчаных грунтах встречается большое количество воды, которого хватает для потребления не только жителями загородного дома, но и посетителями средней автомойки. «Контракт» с уверенностью может предложить вам услуги по бурению скважин на воду и открыть для вас отличный источник питьевой воды.

При бурении скважины на воду на плывуне специалисты компании «Контракт» учитывают все тонкости этой непростой задачи и задействуюю в равной степени все три вышеперечисленных способа бурения скважины на плывуне.

Чаще специалисты используют метод гидробурения на плывуне, задействуются переносные буровые установки и инновационные технологии гидробурения.

Также может быть выбран способ бурения с добавлением клеевого порошка для удерживания стенок скважины от расползания. Бурение скважины на плывуне, кроме применения технологий гидробурения и применения специальных составов типа бентонита, часто сопровождается практически ювелирной работой вручную. Какой бы трудной и утомительной ни была работа по бурению скважины в плывуне, результат стоит затрат – специалисты знают практически всё о новейших технологиях бурения и способны безупречно справиться с самой сложной задачей.

Источники:

  • trubavoz.ru
  • ooo-demidovo.ru
  • www.findpatent.ru
  • moskontrakt.ru

blog-potolok.ru

Одновременная обсадка

     До 90 % земной поверхности покрыто рыхлыми породами, такими как глины, пески. Почвенной слой, щебень, галечник.

     Бурение по таким породам чаще всего сопровождается осложнениями, связанными с обрушением стенок скважины, поглощениями бурового раствора и др. Как показывает практика стенки скважины обрушаются раньше, чем успевают опустить обсадную колонну, что вызывает дополнительные непроизводительные затраты времени для очистки скважины и повторного спуска обсадной колонны.

     Для решения этих проблем была разработана новейшая система бурения с одновременной обсадкой, которая позволяет в процессе бурения скважины одновременно опускать обсадную трубу. Глубина бурения с одновременной обсадкой может достигать 250 м, но во многом зависит от типа буримых горных пород и водопроявлений в скважине.

     При бурении методом одновременной обсадки проталкивание обсадной трубы в скважину происходит за счет ударных нагрузок пневмоударника. Обсадная труба в процессе бурения не вращается, что позволяет сэкономить огромные потери энергии на трение обсадной трубы о стенки скважины.

Области применения бурения с одновременной обсадкой:

  1. Бурение под кондуктор скважин на нефть и газ
  2. Бурение скважин на воду и геотермальных
  3. Установка свай
  4. Опережающая крепь
  5. Анкера
  6. Стабилизация грунта

  • НАДЕЖНАЯ ПРОСТАЯ СИСТЕМА
  • БУРЕНИЕ С ВОЗДУХОМ ПНЕВМОУДАРНИКОМ – ВЫСОКИЕ СКОРОСТИ БУРЕНИЯ
  • БУРЕНИЕ В СЛОЖНЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ (ПЕСКИ, ВАЛУНЫ, ГАЛЕЧНИКИ)
  • ЭКОНОМИЯ ВРЕМЕНИ НА СПУСК ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ
  • ЭКОНОМИЯ НА БУРОВОМ РАСТВОРЕ
  • НЕТ НЕОБХОДИМОСТИ КОПАТЬ ЗУМПФЫ

Система SUPERBIT позволяет отлично проходить мягкие несцементированные участки горных пород без осложнений. Система SUPERBIT состоит из пилотного долота и кольцевого башмака для обсадной колонны. Система имеет специальные раздвижные лопасти, которые складываются в процессе спуска и подъема системы. Как только лопасти касаются забоя, они автоматически раздвигаются и бурят скважину большим диаметром, чем обсадная труба. При добуривании до назначенной глубины система приподнимается, лопасти складываются и полностью извлекается на поверхность.

Модели и размеры:

Модель

Кол-во лопастей

Диаметр системы, мм

Размер обсадной трубы, мм

Модель пневмоударника

открытая

закрытая

Внутр. диаметр 

Наружн.диаметр

Толщина стенки

SUPERBIT 90

2

125

91

102,3

114,3

6,0

PMK 300 – DHD 3.5

SUPERBIT 100*

2

145

101

124

133

4,5

PMK 300 – DHD 3.5

SUPERBIT 115

2

154

114

127

139,8

6,5

PMK 400 – DHD 340

SUPERBIT 140

2

190

141

155,2

168,2

6,5

PMK 500 – DHD 350 / SD5

SUPERBIT 165

2

212

162

178

194

8,0

PMK 600 – DHD 360 / SD6

SUPERBIT 190

3

239

188

203

219

8,0

PMK 600 – DHD 360 / SD6

PMK 800 – DHD 380 / SD8

SUPERBIT 215

3

264

213

225,9

244,4

9,3

PMK 800 – DHD 380 / SD8

SUPERBIT 240

3

295

235

254,6

273

9,2

PMK 800 – DHD 380 / SD8

* специально для Российского стандарта труб 133 мм при бурении на воду.

Система бурения с одновременной обсадкой DTH-ROX+

  • ВЫСОКИЕ СКОРОСТИ БУРЕНИЯ
  • БУРЕНИЕ В СЛОЖНЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ (ПЕСКИ, ВАЛУНЫ, ГАЛЕЧНИКИ) БЕЗ ОСЛОЖНЕНИЙ
  • ВЕРТИКАЛЬНЫЕ СКВАЖИНЫ
  • ЭКОНОМИЯ ВРЕМЕНИ НА СПУСК ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ

Система бурения с одновременной обсадкой DTH-ROX+ предназначена для бурения скважин в сложных горно-геологических условиях (валунно-галечные отложения, плывуны и др.). Системы состоит из пнемоударного долота специальной конструкции, а также башмака с расширительным кольцом в сборе. Обсадная труба приваривается к башмаку, долото за счет специальной конструкции замыкается с расширительным кольцом и в процессе бурения передает вращения на кольцо, башмак и обсадная колонна при бурении не вращаются. После достижения необходимой глубины долото отсоединяется от расширительного кольца путем вращения против часовой стрелки и поднимается на поверхность, затем бурение продолжается меньшим диаметром.

Области применения:

  • - бурение на воду
  • - бурение геотермальных скважин
  • - бурение свай

Диаметры обсадных колонн при бурении с системой Odex от 89 до 273 мм.

Symmetrix

Состоит из:

  1. пилотного долота
  2. расширительного кольца,
  3. башмака, который находится в зацеплении с расширительным кольцом и приваривается к обсадной трубе

При использовании системы Symmetrix разрушение забоя скважины происходит равномерно по всей поверхности, что, в отличие от системы Odex, позволяет избежать заклинивания системы в скважине.

Диаметры обсадных колонн при бурении с системой Symmetrix от 114 до 1220 мм.

 

Преимущества бурения с одновременной обсадкой:

  1. Надежная простая система
  2. Бурение в сложных горно-
  3. геологических условиях (пески,
  4. валунно-галечные отложения)
  5. Вертикальность ствола
  6. скважины
  7. Экономия времени на спуск обсадной колонны
  8. Опробование по шламу
  9. Высокие скорости бурения
  10. Различные модификации

Для выбора наиболее подходящей для Вашей задачи системы обращайтесь за помощью к нашим специалистам.

drillpoint.ru

Пневмоударное бурение с одновременной обсадкой

Системы для пневмоударного бурения с одновременной обсадкой применяются в случае, когда по геологическим свойствам грунта есть необходимость производить бурение с использованием пневмоударника, но при этом одновременно существует необходимость одновременной обсадки скважины. Такая необходимость возникает, например, при прохождении через сыпучие грунты и при наличии водопритока в скважину. Системы с одновременной обсадкой показывают хорошие результаты при фундаментных работах, они показывают высокую производительность даже если грунт содержит валуны, бетонные блоки и техногенные включения. Мы предлагаем подобные системы двух типов ODEX (с эксцентриковым долотом) и Symmetrix.

Symmetrix

Система позволяет производить бурение пневмоударником с одновременной обсадкой в различных типах грунта, под любым углом на глубину более 100 м.

В отличии от ассиметричных систем при использовании системы Symetrix сведены до минимума проблемы связанные с отклонением от направления бурения и подклиниванием бурового снаряда, так как эти проблемы возникают именно вследствии ассиметричной конструкции бурового долота. Кроме того использование системы Symmetrix требует меньше крутящего момента по сравнению с эксцентриковыми системами бурения.

Компоненты системы:

  • Пневмоударник
  • Пилотное долото
  • Кольцевое долото
  • Башмак обсадной трубы
  • Стопорное кольцо

Подготовка к работе.

Перед началом работы необходимо смонтировать систему.

Кольцевое долото соединяется с башмаком обсадной трубы с использованием стопорного кольца. При этом вращательное движение кольцевого долота не передается на башмак обсадной трубы, и саму обсадную трубу. Пилотное долото фиксируется внутри кольцевого долота и присоединяется к пневмоударнику. Пневмоударник связан с вращателем буровой установки посредством труб с замковой резьбой, стандарт API. Обсадная труба соединяется с башмаком обсадной трубы при помощи резьбы или сварки. Обсадные трубы не поставляются заводом изготовителем. Можно использовать любые трубы подходящие по диаметру и толщине стенки. При использовании резьбового соединения необходимо согласовать параметры используемых труб и тип резьбы при заказе оборудования для изготовления башмака обсадной трубы.

Метод.

  1. Производится бурение до крепких пород с некоторым углублением в них. Компрессор должен обеспечивать давление воздуха от 10 до 24 бар. При необходимости производится наращивание обсадных и ведущих труб. Длина используемых труб зависит от параметров буровой установки.
  2. При достижении необходимой глубины производится извлечение пневмоударника с пилотным долотом из скважины. Разблокировка пилотного долота происходит путем небольшого обратного вращения бурильной колонны. При необходимости продолжить бурение без одновременной обсадки, в скважину опускается пневмоударник с обычным долотом, диаметр которого меньше внутреннего диаметра кольцевого долота.
  3. В скважину при необходимости устанавливаются усиливающие элементы, и заливается бетон. Обсадные трубы извлекаются путем вытягивания. В случае если по проекту трубы остаются в скважине, также теряется и кольцевое долото с башмаком обсадной трубы, что необходимо учесть при заказе.

Для системы JSOD219:

Внешний диаметр кольцевого долота 234 мм.

Внешний диаметр обсадной трубы (итоговый диаметр скважины) 219 мм.

Толщина стенки обсадной трубы 7 - 12, 7 мм. (должна быть определена при заказе)

Используемый пневмоударник QL60 (6 дюймов), резьба для присоединения ведущей трубы - API 3 ½’ Reg

ODEX

Система с эксцентриковой конструкцией бурового долота. Хорошо показывает себя при бурении неглубоких скважин диаметром не более 270 мм.

Компоненты системы:

  • Пневмоударник
  • Пилотное долото с эксцентриковым расширителем
  • Башмак обсадной трубы

Подготовка к работе.

Перед началом работы надо подготовить обсадную трубу. Для этого в нижнюю часть обсадной трубы вваривается башмак обсадной трубы. Пилотное долото с закрытым эксцентриковым расширителем вставляется внутрь обсадной трубы и присоединяется к пневмоударнику. Пневмоударник связан с вращателем буровой установки посредством труб с замковой резьбой, стандарт API. Обсадные трубы не поставляются заводом изготовителем. Можно использовать любые трубы подходящие по диаметру и толщине стенки.

Метод.

  1. Производится бурение до крепких пород с некоторым углублением в них. Эксцентриковый расширитель открывается самостоятельно при начале бурения с вращением. Компрессор должен обеспечивать давление воздуха от 10 до 24 бар. При необходимости производится наращивание обсадных и ведущих труб. Длина используемых труб зависит от параметров буровой установки.
  2. При достижении необходимой глубины производится извлечение пневмоударника с пилотным долотом из скважины. Для этого необходимо закрыть эксцентриковый расширитель. Делается это путем небольшого обратного вращения бурильной колонны. При необходимости продолжить бурение без одновременной обсадки, в скважину опускается пневмоударник с обычным долотом, диаметр которого меньше внутреннего диаметра башмака обсадной трубы.
  3. В скважину при необходимости устанавливаются усиливающие элементы, и заливается бетон. Обсадные трубы извлекаются путем вытягивания. В случае если по проекту трубы остаются в скважине, также теряется башмак обсадной трубы.

www.anker-pk.ru

Системы для бурения с одновременной обсадкой скважины

Часто бурение в сложных неустойчивых грунтах сопровождается осложнениями, связанными с обрушением стенок скважины, поглощением бурового раствора и т.д. Обрушении скважины происходит раньше, чем успевают опустить обсадную трубу, что влечет за собой дополнительные траты времени на очистку и повторный спуск обсадной колонны.

Инструмент для бурение с опережающей обсадкой создан для решения таких проблем и прекрасно подходит для бурения в сложных грунтах, в том числе: песках, валунно-галечных отложениях, водонасыщенных грунтах и т.д.

Производители

Долота для бурения с одновременной обсадкой скважины производят в России и за рубежом.

Зарубежные

  • Symmetrix, Elemex, Odex – Atlas Copco, Швеция
  • TUBEX – Sandvik, Швеция
  • Superwing, TRB – Topdrill, Южная Корея
  • Super Jaws – Numa, США
  • Durawing (SIS) – EVERDIGM, Южная Корея
  • Casing Systems – GeoRocFor, Канада
  • и т.д.

На рынке представлена и одновременная обсадка китайского производства, но высоким качеством она не отличается.

Основная проблема с зарубежными системами — это стоимость и наличие. Как правило поставляются под заказ, долго и дорого. Весь инструмент рассчитан на несколько другой диаметр обсадных труб, нежели принятые за правило диаметры в России.

Российская система

  • Система одновременной обсадки от ООО СДИ – Одновременная-обсадка.рф

Изготавливают долота трех типов, в зависимости от свойств грунта, с различными хвостовиками, для всех видов пневмоударников отечественного и зарубежного производства.

Долото РД

Раздвижное долото для бурения мелкофракционных сыпучих грунтов.

Диаметры обсадных труб 108, 114, 127, 133, 146, 159 мм. Под каждый диаметр выпускается соответствующее долото.

Долото СД

Сдвижное долото для сыпучих грунтов с крупными включениями пород.

Диаметры обсадных труб 102, 108, 114, 127, 133, 146, 159 мм. Под каждый диаметр выпускается соответствующее долото.

Долото ТД

Долото трехсегментное для бурения любых грунтов и пород. Универсальное долото.

Диаметр обсадных труб 114, 127, 133, 146, 159, 168, 219, 325 мм. Под каждый диаметр выпускается соответствующее долото.

Принцип работы

Общий принцип работы данным инструментом заключается в том, что долото обеспечивает диаметр бурения больше обсадной трубы и тянет её за собой. После завершения бурения породразрушающий инструмент изменяет свои габариты до внутреннего диаметра обсадной трубы и без труда извлекается из скважины.

Принцип работы на основе долота типа «РД».

Буровое долото «РД» изображено на рисунке выше, состоит из корпуса (1) в котором установлены два сегмента (2). Рабочая поверхность сегментов армирована твердосплавными штырями. Корпус долота имеет хвостовик, предназначенный для соединения с пневмоударником.

Долото, воспринимая ударные нагрузки от пневмоударника, производит разрушение породы. Благодаря тому, что долото вращается совместно с буровым ставом, происходит равномерное разрушение забоя. В процессе бурения долото перемещает в скважину обсадную трубу (4) через стартовую втулку (3).

Инструкция

Коротко, инструкция к российской обсадной системе:

  1. Пневмоударник и долото устанавливается на буровой станок. Хвостовик долота перед установкой в пневмоударник необходимо протереть ветошью и смазать солидолом.

  2. Начинают бурение без обсадной трубы, пока грунт не начинает обсыпаться (Глубина примерно 1 м). Эксплуатацию нового долота производить при уменьшенном осевом усилии в течение 5-10 минут для приработки твердосплавных штырей.

  1. Буровой став поднимается для установки обсадной трубы.

  2. На долоте предусмотрен бурт для установки стартовой втулки. Стартовая втулка приваривается к первой обсадной трубе. Сварные швы рекомендуется усилить путем приваривания дополнительных накладок.После монтажа стартовой втулки, выполнить наращивание на буровой став первой обсадной трубы.

  1. Установить сегменты долота в рабочее положение, чтобы сегменты выходили за внешний диаметр обсадной трубы.

  2. Продолжить бурение с обсадной трубой. Установить минимальные значения скорости вращения и усилия подачи бурового става, для уменьшения истирания долота. При использовании отечественных пневмоударников, установить давление компрессора на 0,6 МПа. Следить за интенсивностью выносимого шлама. Выход шлама происходит через обсадную трубу. В случае падения скорости бурения продуть забой, путем остановки подачи и приподнимания буровой колонны не более чем на 3 см.

    Для удобства дальнейшего наращивания колонны, оставлять над устьем скважины не менее 300 мм обсадной трубы.

  1. При необходимости выполнить наращивание обсадной трубы. Осуществить сварку торцов обсадных труб. Особое внимание уделить центровке стыкуемых обсадных труб.

  2. На стыки обсадных труб приварить пластины для усиления соединения.

  1. По шламу определяют породу и производят выбор режима бурения.

  2. Извлечение бурового става и пневмоударника осуществляется при левом вращении. Сегменты долота при этом складываются и позволяют беспрепятственно перемещаться к устью скважины внутри обсадной трубы.

Видео

Техническое обслуживание долота заключается в своевременной замене изношенных сегментов для поддержания изделия в исправном состоянии.

Долото считается непригодным при поломке или выпадении более 50% штырей периферийного ряда и износе рабочей поверхности штырей до 2/3 их диаметра.

Для замены изношенных сегментов необходимо:

  1. Извлечь стопорный палец сегментов;

  2. Заменить изношенные сегменты на новые;

  3. Установить и зафиксировать стопорный палец.

burenieinfo.ru


Смотрите также