Friday, November 24, 2017

Днепропетровская обл., г. Кривой Рог ул. Орджоникидзе 1Г
тел/факс (056) 462-09-80 тел/многоканальный (067) 638-37-36

konsol Статьи Буровой и вспомогательный инструмент для ударно-канатного бурения


Консультант

Александр
Telephone number of Александр +30676383736

Maps

Даты

24.11 - Сегодня праздников и памятных дат нет.

Буровой и вспомогательный инструмент для ударно-канатного бурения

Буровой снаряд состоит из долота, ударной штанги, раздвижной штанги (ножниц) и канатного замка (переходника с жесткой части снаряда на гибкий канат). Кроме того, в некоторых случаях при бурении скважин применяют расширители.

Чистку скважин, а также бурение рыхлых несвязных пород осуществляют желонками. Для бурения вязких пород и отбора образцов пород применяют стаканы и грунтоносы.

Все звенья бурового снаряда соединяются коническими резьбовыми замками.

Долота

Долота служат для разрушения породы на забое и обработки стенок скважины.

Общий вид долота для ударного буренияОсновными элементами долота являются (а): рабочая головка 1 с лезвием 2, тело (корпус) 3, имеющее желоба 4 для прохода воды и шлама, шейка 5 с ключевыми выемками-площадками 6 для захватывания долота инструментальным ключом, резьбовая головка 7 для соединения с ударным снарядом. Шейка часто имеет насечку, которая облегчает ловлю и захват долота, оставшегося в скважине при аварии.

Количество лезвий у разных долот может быть различным. Рабочие головки долот имеют одно лезвие, оставляющее при ударе след в виде прямой линии, два лезвия, оставляющие след в виде двух крестообразно пересекающихся линий и, наконец, три лезвия — одно основное и два боковых, идущих по периферийной части головки долота.

Угол скоса φ головки долота определяет величину зазора между стенками скважины и телом долота. Этот зазор необходим для уменьшения сил трения долота о стенки скважины. Для мягких пород угол скоса принимают равным 8—9°, для крепких пород его уменьшают до 4° с целью увеличения стойкости головки долота.

Угол приострения α — это угол между боковыми гранями лезвия долота. Для мягких пород он составляет 70—80°, для средних 90—105°, для твердых и очень твердых 110—120° и иногда 140°. При бурении трещиноватых пород угол приострения также увеличивают. У долот, выпускаемых заводами, угол приострения часто равен 100°. Нужный угол придают па месте работ в зависимости от свойств проходимых пород.

Угол наклона γ характеризует контур лезвия головки долота. Это угол между линией, соединяющей периферийные концы лезвия (перпендикулярная длинной оси долота), и контурной линией основного лезвия. В зависимости от величины этого угла и положения его относительно линии, перпендикулярной оси долота, контур лезвия может быть прямой — угол у — 0, вогнутый или выпуклый, когда у = 3—6°.

Дробящая поверхность — это возможная площадь соприкосновения граней лезвия долота с породой на забое при ударе. Она измеряется в процентах от площади забоя. Величину дробящей поверхности подбирают в зависимости от твердости пород (от 40 — 50 до 80%). Чем тверже породы, тем больше должна быть дробящая поверхность, что увеличивает стойкость долота.

Таким образом, в соответствии с характером проходимых пород рабочим головкам долот придают ту или иную форму. Головка может иметь вид простого зубила (б), форму креста в поперечном сечении (в) и, наконец, сложную фасонную форму (г) с боковыми лезвиями и увеличенной дробящей поверхностью (до 80%).

Большое значение имеет форма поперечного сечения долот и связанная с этим форма желобов, идущих вдоль тела долота. Долота должны иметь глубокие и широкие желоба для прохода шлама. При работе такими долотами шлам хорошо перемешивается и оказывает меньшее сопротивление падающему снаряду, что увеличивает продолжительность ого работы и, следовательно, сокращает количество чисток скважины.

В практике работ применяют несколько типов долот; основные из них плоские или зубильные, крестовые, фасонные, специальные.

Долота плоские (зубильные) предназначены для проходки плотных нетрещиноватых пород. Эти долота бывают двух видов: облегченные и тяжелые (а).

Облегченное долото имеет небольшую толщину тела и широкие, неглубокие желоба. Рабочая головка долота с одним лезвием и небольшой дробящей поверхностью (около 40%); угол приострения не превышает 90°.

Тяжелое долото используют для бурения пород средней твердости и твердых. По форме оно напоминает облегченное, но массивнее, имеет большую толщину тела и дробящую поверхность (до 50 — 60 %), угол приострения 90—110°.

Диаметры зубильных долот 148, 198, 248, 298, 345, 395, 445 и 495 мм.

Долота крестовые применяют для проходки твердых трещиноватых и слоистых пород, перебуривания неоднородных по твердости пород, а также при наличии твердых включений: желваков, глыб или валунов.

Долота фасонные могут быть различной формы. Основные из них двутавровые, широкобортные или копытообразные (г) и комбинированные.

Долота широкобортные с копытообразной головкой (г) имеют сильно развитые боковые лезвия; дробящая поверхность достигает 80 %. Основное лезвие обычно имеет вогнутую конфигурацию, а боковые — выпуклую. Такие долота эффективно работают и в мягких, и в крепких породах как плотных, так и трещиноватых. Долото не заклинивается, не отклоняется и обладает значительной стойкостью. Угол приострения лезвия может быть от 90 до 130°, угол скоса 5 — 6°. Описываемые долота широко используют при бурении скважин на карьерах.

Длина долот колеблется от 700 до 1500 мм, диаметр от 148 до 695 мм, а вес от 85 до 1400 кг.

Специальные долота применяют для исправления скважины или при ловильных работах. Сюда относятся долота округляющие и боковые.

Долота округляющие имеют сильно утолщенное и несколько укороченное тело с узкими, глубокими желобами и почти плоской головкой. Такое долото применяют для выравнивания стенок скважины и сбивания выступов, которые могут оставаться в крепких породах при работе плоскими долотами.

Долота боковые имеют лезвие дугообразной формы и тело, несколько отклоненное от оси шейки долота. Такое долото служит для разработки (расширения) скважины вокруг оставшегося в ней при аварии инструмента, который иначе ничем нельзя захватить.

Долота изготовляют ковкой или штамповкой из болванок прокатной стали (марок С-63, У-7, У-8 и др.). После ковки их отжигают таким образом, чтобы твердость металла была примерно 180 — 220, по Бринелю. Затем лезвия долот подвергают закалке на высоту, равную их полуторной толщине. Твердость закаленной части должна быть 350—400, по Бринелю.

На шейке долот обычно имеется клеймо с указанием заводского номера и основных размеров долота.

Расширители

Расширители, включаемые между долотом и ударной штангой, служат для увеличения диаметра скважины одновременно с углубкой ее долотом. Например, при бурении скважины, верхняя часть которой обсажена трубами и эти трубы необходимо продвигать вслед за углубкой. В практике работ расширители применяют очень редко и в настоящее время промышленность их не выпускает.

Желонки

Желонки применяют для непосредственного бурения рыхлых пород (песков, галечников) и для удаления из скважин шлама при бурении долотами плотных твердых пород. Желонки, используемые при ударном бурении, отличаются главным образом устройством дужки и клапана: плоской, полусферический или сферический Желонки(а, б). Иногда при меняют специальные желонки с поршнем (в). Изготовляют их из обсадных труб.

Диаметр корпуса желонки не должен превышать 0,75 диаметра скважины, обычная длина желонки ~ 3000 мм.

Желонка поршневая (в) состоит из корпуса — трубы 1,башмака 2 с клапаном 3 и поршня 4 со штоком 5, проходящим через отверстие во вращающейся планке 6. Шток присоединяется к поршню с помощью шарнира 7. На другом конце штока имеется ушко 8 для присоединения каната. Поршень представляет собой шайбу с отверстиями, закрываемыми сверху кожаным или резиновым клапаном. Башмак имеет снизу прорези для прохода разжиженной массы (буровой грязи). При спуске желонки в скважину поршень ее находится в верхнем положении. Когда башмак достигнет забоя, корпус остановится, а поршень опустится до башмака. При этом жидкость, попавшая внутрь корпуса, проходит через отверстия в поршне, приподнимая клапан. После этого быстро поднимают поршень в верхнее крайнее положение, наматывая канат на желоночный барабан. В нижней части корпуса под поршнем будет создаваться разрежение, благодаря чему в полость желонки засасывается разжиженная масса. Эту операцию повторяют несколько раз, пока желонка не заполнится шламом. Освобождается желонка от содержимого в желоб через окна 9 при опрокидывании ее, чему но мешает шток, складывающийся за счет шарнирного соединения. Применяют поршневые желонки при проходке сильно подвижных плывучих пород (плывунов) и при необходимости полностью очистить скважину от шлама. Например, при разведке россыпных месторождений или при взрывных работах, когда используют влагоемкие ВВ.

Стаканы применяют при бурении мягких липких пород. Стакан — это труба с башмаком режущего действия на нижнем конце и дужкой с резьбовой головкой на верхнем. Только отсутствие клапана отличает стакан от желонки.

Ударные штанги

Ударная штанга

Ударная штанга служит для увеличения массы бурового снаряда. Ударная штанга придает буровому снаряду необходимый вес и обеспечивает прямолинейность скважины.

Ударная штанга — это массивный длинный цилиндрический стальной стержень 1. Оба конца штанги снабжены коническими резьбами — нижний имеет внутреннюю резьбу 2 для соединения с долотом, верхний — наружную 3 для соединения с раздвижной штангой. Кроме того, на обоих концах имеются выемки-площадки 4, образующие в сечении квадрат и служащие для захвата штанги ключом при свинчивании или развинчивании, а также для закрепления специальных забивных плашек.

Диаметры ударных штанг 112, 140, 165, 188 и 220 мм; длина ударных штанг 2, 4 и 6 м; вес ударных штанг в зависимости от диаметров и длины от 300 до 1300 кг.

Раздвижные штанги (ножницы, ясы)

Раздвижная штангаРаздвижные штанги служат для облегчения выбивания бурового снаряда при застревании (или влипании) долота в трещиноватых или вязких породах. Раздвижная штанга состоит из двух замкнутых звеньев 1 (рис. 80), перемещающихся друг относительно друга на некоторую величину. Свободные концы звеньев выполнены в виде цилиндрических шеек 2 с ключевыми выемками 3 и конической резьбой. Нижняя резьба 4 (внутренняя) служит для присоединения к ударной штанге, а верхняя 5 (наружная) — для присоединения к канатному замку. Раздвижные штанги отличаются главным образом размерами и величиной свободного хода звеньев друг относительно друга. По этому признаку различают два типа раздвижных штанг: рабочие и ловильные. Ход рабочих ножниц около 150 м, ловилных 400 — 500 мм. Изготовляют раздвижные штанги ковкой из высококачественной вязкой стали.

Яндекс цитирования