Способ проходки скважин в рыхлых породах с включениями валунов и галечника

 

1. СПОСОБ ПРОХОДКИ СКВАЖИН В РЫХЛЫХ ПОРОДАХ С ВКЛЮЧЕНИЯМИ ВАЛУНОВ И ГАЛЕЧНИКА, в соответствии с которым бурение в рыхлых породах ведут инструментом одного типа с удалением продуктов разрушения, а лежащие в сечении буримой скважины валуны подвергают дроблению с помощью сменного инструмента другого типа , отличающийся тем, что, с целью упрощения проходки и повышения ее эффективности, скважину в месте нахождения валуна расширяют и в образованное уширение перемещают обломки раздробленного валуна. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что расширение скважины осуществляют струями воды под давЬением , а обломки валуна перемещают в уширение скважины с помощью клиновидного дсшота, которому сообщают § поступательное перемещение вниз по скважине. ел 3.Способ по пп. 1 и 2, о т л и чающийся тем, что дробление валуна ведут пропусканием через него высокочастотного электрического тока.

09) (1!) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3!5!) Е 2! В 4/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ1 !

К АВТОРСК0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 3604 169/2 2-03 (22) 06.04.83 (46) 07. 10.84. Бюл. У 37 (72) Б .M. P ебрик, Ю, А. Арс ентьев, Н.В.Смирнов, Д.И.Павлов, Г.И.Лукинский, Ю.Н.Захаров и С.С.Краснов (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени геологоразведочный институт--им. Серго Орджоникидзе (53) 622.248.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 578418, кл. Е 21 В 4/06, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

N - 735735, кл. Е 21 В 4/08, 1978 (прототип) . (54) (57) 1. СПОСОБ ПРОХОДКИ СКВАЖИН

В РЫХЛЫХ ПОРОДАХ С ВКЛЮЧЕНИЯМИ ВАЛУНОВ И ГАЛЕЧНИКА, в соответствии с которым бурение в рыхлых породах ведут инструментом одного типа с удалением продуктов разрушения, а лежащие в сечении буримой скважины валуны подвергают дроблению с помощью сменного инструмента другого типа, отлич ающийс ятем, что, с целью упрощения проходки и повышения ее эффективности, скважину в месте нахождения валуна расширяют и в образованное уширение перемещают обломки раздробленного валуна.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что расширение скважины осуществляют струями воды под дай1 ением, а обломки валуна перемещают в уширение скважины с помощью клиновидного долота, которому сообщают поступательное перемещение вниз по скважине.

3. Способ попп. l è 2, отли ч а ю шийся тем, что дробление валуна ведут пропусканием через него высокочастотного электрического тока.

1117388

Изобретение касается способа проходки скважин в рыхлых породах с включениями валунов и галечника и может быть использовано, в частности, при ударно — канатном бурении скважин. 5

Известен ударно-канатный способ проходки скважин в рыхлых породах с включЕниями валунно-галечных отло— жений, при котором бурение скважины в рыхлых породах осуществляют с помощью снаряда ударно-канатного буре— ния с одновременным прикреплением стенок скважины обсадными трубками и удалением продуктов разрушения же-1 лонкой. Встречающиеся в сечении проходимой скважины валуны посредством того же снаряда раздробляются на мелкие куски и затем извлекаются вместе с продуктами разрушения (1 ).

Эффективность такого способа про- 20 ходки скважин недостаточно высокая, особенно при часто встречающихся ва— лунных включениях, разрушение которых требует значительного времени.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ проходки скважин в рыхлых породах с включениями валунов и галечника, в соответствии с которым бурение в

30 рыхлых породах ведут инструментом оцного типа, а лежащие в сечении буримой скважины валуны подвергают дроблению с помощью сменного инструмента другого типа. В качестве инструмента для бурения рыхлых пород используют снаряд ударно-канатного бурения, а для дробления встречающихся валунов применяют заряд взрывчатого вещества, которым оснащается снаряд ударноканатного бурения в его концевой части. После дробления валуна продолжают бурение тем же снарядом до встречи с очередным валуном $2), Однако при применении заряда взрывчатого вещества для дробления валунов прежде всего уменьшается долговечность долота снаряда ударно-канатного буренин, так как нижние части долота и обсадных труб подвергаются разрушающему воздействию взрыва. Кро->0 ме того, необходимо обломки валуна, оставшиеся после взрыва, дробить на более мелкие части, чтобы извлечь из скважины. Определенную опасность представляет и введение взрывных ра- >5 бот. В результате процесс проходки скважины усложняется и эффективность его снижаетс-", .

itåëü изобретения заключается в упрощении и повышении эффективности процесса проходки скважин.

Цель достигается тем, что согласно способу проходки скважин в рыхлых породах с включениями валунов и галечника, в соответствии с соторым бурение в рыхлых породах ведут инструментом одного типа с удалением продуктов разрушения, а лежащие в сечении буримой скважины валуны годвергают дроблению с помощью сменного инструмента другого типа, скважину в месте нахождения валуна расширяют и в образованное уширение перемещают об— ломки раздробленного валуна.

При этом расширение скважины осуществляют струями воды под давлением, а обломки валуна перемещают в уширение скважины с помощью клиновидного долота, которому сообщают поступательное перемещение вниз по скважине.

Дробление валуна целесообразно произвоцить пропусканием через него высокочастотного электрического тока.

На фиг. 1 показан снаряд ударно-канатного бурения, на фиг. 2 — буровой снаряд для высокочастотного контактного разрушения электрическим током валунов в скважине, на фиг. 3 буровой снаряд для гидромониторного расширения скважины с клиновидным до лотом для перемещения обломков валуна

Предлагаемый способ бурения осуществляется следующим образом.

Бурится скважина 1 (фиг. 1) с одновременным креплением ее стенок обсадными трубами 2. Бурение в рыхлых породах ведут буровым снарядом, имеющим канатный замок 3, ножницы 4, ударную штангу 5 и породоразрушающее долото 6.

При встрече валуна 7 (фиг. 2) буровой снаряд извлекают на поверхность, где породоразрушающее долото 6 заменяют насадкой 8 для высокочастотного контактного разрушения электрическим током. Насадка 8 включает электрод 9, соединенный с ударной штангой 5 при помощи фторопластового изолятора 10.

Снаряженный таким образом буровой снаряд опускают на поверхность валуна 7, После чего включают генератор высокочастотного тока, подключенный к электроду 9. Генератор 11 питается от сети напряжением 380 B через повышающий трансформатор (не показан). В результате происходит,ди3 11 электрический нагрев горной породы валуна в неоднородном электрическом . поле, Возникающее неоднородное температурное поле создает температурные напряжения, которые вызывают растрескивание и дробление валуна 7. Количество трещин на валуне зависит от структуры и физико-механических свойств валуна и может быть от,3-4 до 6-8.

После разрушения валуна на отдельные части буровой снаряд с насадкой 8 извлекают на поверхность, где ее заменяют на гидромониторную насадку 12 (фиг. 3) с клиновидным долотом 13. Буровой снаряд, снаряженный таким образом, приподнимают на

0,5 м над забоем. Далее по шлангам

14 высокого давления подают воду.

Струи воды, истекающие под давлением примерно 40 кг/см через насадку 12, 17388 4 размывают вмешан шве мягкие породы, образуя уширения 15 в боковой стенке скважины 1. Поступательным переме— щением вниз по скважине клиновидного долота 13 обломки валуна отводятся в уширения 15, тем самым освобождая забой для дальнейшего бурения.

Далее опускают колонну обсадных труб 2, заменяют гидромониторную

1О насадку 12 на породоразрушающее долото 6, и процесс проходки скважины 1 прбдолжается.

Преимущества изобретения заключаются в том, что срок службы породораэрушаницего долота существенно возрастает, так как оно не используется для разрушения валуна. Экономится значительное количество времени за счет того, что нет необходимости

2п дробить оставшиеся на забое обломки валуна.

1117388

Составитель Ю.Стрелов

Редактор И.Шулла Техред И.Асталош Корректор С .Черни

- Заказ 7167/21 Тирам 564 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП"Патент", г. Ужгород, ул . Проектная,4