м. Дніпро, Набережна Перемоги 58/235
тел. +380676325392
Email: gidrobud@ukr.net

Буріння свердловин із зворотним промиванням

Роторний спосіб буріння з прямим промиванням глинистими розчинами не дозволяє розкривати водоносні пласти зі збереженням фільтраційних властивостей порід у привибійній зоні і не забезпечує оптимальні режими буріння в міру збільшення діаметрів свердловин.

Погіршення фільтраційних властивостей порід у прифільтровій зоні, особливо при розтині слабонапірних водоносних пластів, знижує дебіти та терміни експлуатації свердловин, а неможливість забезпечити оптимальні режими буріння через недосконалість застосовуваних бурових установок, інструментів та насосів, що не дозволяють досягти необхідних осьових навантажень на вибій висхідного потоку рідини для промивання, різко знижує швидкості буріння. Використання для промивання води і розчинів, що розпадаються, або буріння з подальшим розширенням стовбура в зонах водоносних пластів, а також різні ефективні способи освоєння (розглінізації) покращують показники буріння з прямим промиванням, проте стосовно завдань буріння свердловин великих діаметрів такий спосіб істотно поступається способу буріння зі зворотним промиванням.

Схема бурения с обратной промывкой при использовании для создания циркуляции вакуум- и центробежного насосов

Рис.1. Схема буріння зі зворотним промиванням при використанні для створення циркуляції вакуум- та відцентрового насосів:

1 — долото; 2 — бурильна колона; 3 — ротор; 4 — рабоча труба; 5 — вертлюг; 6 — рукав; 7 - вакуумметр; 8 — відцентровий насос; 9 — бак вакуумний; 10 — бак водяний; 11 — рукав зливний; 12 — вакуум-насос; 13 — засувка; 14 — комора-відстійник; 15 — буровий шлам; 16 — перемичка; 17 — промивна рідина; 18 — жолоб для з'єднання шурфу з коморою-відстійником.

До факторів, що визначають високі техніко-економічні показники буріння зі зворотним промиванням, відносяться:

- збільшення швидкості буріння в 10—15 разів у порівнянні з роторним способом з прямим промиванням;

- можливість буріння свердловин кінцевим діаметром до 1,5 м і відповідно збільшення їх дебітів;

- можливість забезпечення значних товщин гравійних обсипок фільтрів (з вільним засипанням гравію з поверхні), що виключають піскування свердловин і збільшують тривалість їх експлуатації;

- запобігання глінізації водоносних горизонтів внаслідок застосування води як промивної рідини;

- можливість у процесі буріння точно визначити залягання інтервалів порід, що проходять, оскільки шлам надходить із вибою на поверхню в суворій послідовності, безперервно, з великою швидкістю і може легко відбиратися.

При бурінні із зворотним промиванням промивна рідина (у більшості випадків використовується вода) надходить на забій свердловини з приймальної ємності самопливом по кільцевому простору, що утворюється бурильною колоною і стінками свердловини, захоплює частинки зруйнованої долотом породи і через отвір в долоті піднімається на поверхню колони знову потрапляє в приймальну ємність, де частинки осаджуються. Далі цикл повторюється.

Підйом промивної рідини бурильною колоною може здійснюватися трьома способами: всмоктуванням відцентровим насосом з попереднім включенням вакуум-насоса, ерліфтною відкачкою з використанням компресора і гідроелеватором.

Найбільшого поширення набули два перші способи підйому промивної рідини.

Схема бурения с обратной промывкой при использовании для со здания циркуляции эрлифта

Рис.2. Схема буріння зі зворотним промиванням при використанні для створення циркуляції ерліфта:

1 - долото; 2 - змішувач; 3 — повітряні труби; 4 — бурильна колона; 5 - компресс сміття; 6 — ротор; 7 — вертлюг; 8 — рукав; 9 — комора-відстійник; 10 — буровой шлам; 11 - перемичка; 12 — жолоб для з'єднання шурфу з коморою-відстійником.

При всмоктуванні (рис.1) для створення циркуляції спочатку необхідно опустити долото в шурф, заповнений рідиною, і включенням вакуум-насоса створити розрідження у провідній трубі і вертлюзі, в результаті якого рідина з шурфу через отвір в долоті піднімається по внутрішньому каналу провідної труби і після перетікання через відвідний патрубок вертлюга спрямовується по приєднаному до нього рукаву. Другий кінець рукава закріплений на всмоктувальному патрубку відцентрового насоса, який включають в момент підходу рідини, що перетікає, забезпечуючи її підсмоктування і відповідно перекачування в приймальну ємність-відстійник. З приймальної ємності-відстійника рідина перетікає по жолобу в шурф, таким чином створюється циркуляція. З включенням відцентрового насоса та створенням циркуляції вакуум-насос відключають, включають ротор та починають процес буріння.

У процесі буріння зі зворотним промиванням при використанні для створення циркуляції ерліфта (мал.2) повітря закачується компресором по трубах у змішувач, що є в буровій колоні, рідина аерується і піднімається на поверхню.

"Спеціальні роботи при бурінні та обладнанні свердловин на воду", "Надра" М 1988