Способ посадки фильтровой колонны
Использование: сооружение горизонтальных дренажных скважин при осушении месторождений полезных ископаемых. Сущность изобретения: скважина пробурена двумя колоннами - шнековой 4 и защитной 5. В процессе бурения и установки фильтров удаляют остаточный буровой шлам через открытый внешней торец фильтровой колонны, а торец головного фильтра перекрывают на забое долотом 6 шнековой колонны 4. Затем приступают к извлечению защитной колонны 5, одновременно подавая фильтровую и защитную 5 колонны назад на расстояние 0,2-0,3 м с последующим удержанием колонны с помощью упора в неподвижном состоянии. В результате образуется зона разуплотнения породы 1, облегчается выход долота и предотвращается его заклинивание. 9 ил. х| Ы х|
союз советских социАлистических
РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 В 43/10
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
6д
1д
9
8
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4829136/03 (22) 28.05,90 (46) 30.05.92, Бюл. М 20 (71) Научно-производственное обьединение по осушению месторождений полезных ископаемых и специальным горным работам
"ВИОГЕМ" (72) И,И,Бондаренко, В,С,Кузькин и А,Г.Гончаров (53) 622.245(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
М 998733, кл. Е 21 В 43/10, 1980, Временные рекомендации по технологии сооружения лучевых дренажных скважин в горно-геологических структурах.—
Харьков, ВИОГЕМ. Белгород, 1987, с.44. (54) СПОСОБ ПОСАДКИ ФИЛ6ТРОВОЙ КОЛОННЫ
„„ЬЫ„„17371О6 А1 (57) Использование: сооружение горизонтальных дренажнь|х скважин при осушении месторождений полезных ископаемых.
Сущность изобретения; скважина пробурена двумя колоннами — шнековой 4 и защитной 5. В процессе бурения и установки фильтров удаляют остаточный буровой шлам через открытый внешней торец фильтровой колонны, а торец головного фильтра перекрывают на забое долотом 6 шнековой колонны 4. Затем приступают к извлечению защитной колонны 5, одновременно подавая фильтровую и защитную 5 колонны назад на расстояние 0,2 — 0,3 м с последующим удержанием колонны с помощью упора в неподвижном состоянии, В результате образуется зона разуплотнения породы 1, облегчается выход долота и предотвращается его заклинивание. 9 ил.
1737106
Иэооретение относится к горному делу. в частности к сооружению горизонтальных дренажных скважин при осушении месторождений полезных ископаемых, ц может быть использовано в строительстве, например, при сооружении метро, тоннелей, Известен способ посадки фильтровой колонны путем ее задавливания, Известен способ посадки фильтра в восстающую дренажную скважину, включающий бурение скважины с промывкой и одновременной посад,îé фильтра в водоносный пласт, при этом кольцевое сечение между стенками скважины и обсадными трубами в зоне подошвы водоносного пласта перекрывают внешним пакером.
Недостатком известных способов является наличие больших нагрузок на фильтровой колонне в момент ее задавливания, что исключает применение практически всех неметаллических фильтров из-эа их недостаточной жесткости, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ посадки фильтров, принятый за прототип, включающий бурение скважины двумя колоннами — внутренней (бурильной) и внешней(защитной) с образованием в последней на забое породной пробки, перекрытие торца внешней колонны коронкой внутренней колонны, удаление бурового шлама из внутренней полости внешней колонны, перекрытие внешнего торца головного фильтра конусной пробкой, установку фильтра в защитной колонне и упора для его удержания, извлечение внешней колонны, Недостатком этого способа является невозможность удаления остаточной породы из внутренней полости защитной колонны во время посадки фильтров, что может привести к заклиниванию их в защитной колонне, Цель изобретения -- повышение надежности оборудования скважины фильтрами эа счет исключения заклинивачия «х и долота внутренней колонны в защитной колонне путем снижения количества породы, попадающей в полость между фильтром и внеш.ней колонной. Способ позволяет сооружать дренажные скважины под объектами промышленного и гражданского строительства в сложных.гидрогеологических условиях эа счет исключения просадок грунта из-эа перебуривания скважин, Цель достигается тем, что, в известном способе посадки фильтров, включающем бурение скважины двумя колоннами — внутрен,ей (шнековой) и внешней (защитной) с образованием в забойной части последней г ородной пробки, перекрытие торца внешней колонны долотом внутренней колонны, удаление бурового шлама из полости внешней колонны, перекрытие внешнего торца головного фильтра, установку фильтровой колонны и упора для ее удержания в защитной колонне и извлечение внешней колонны, перекрытие торца внешней колонны долотом внутренней производят после возвращения долота назад до упора, удаление остаточной породы из полости защитной колонны в процессе установки фильтров осуществляют через открытый внешний торец головного фильтра, а его перекрытие производят на забое долотом внутренней колонны, извлечение защитной колонны осуществляют в динамике при одновременной подаче фильтровой и защитной колонн назад на расстояние 0,2 — 0,3 м с последующим удержанием фильтров в неподвижном состоянии, Достижение цели обеспечивается тем, что проводят перебур скважины, а перекрытие головного фильтра осуществляют на проектной отметке с помощью пакера или коронки внутренней колонны. В этом случае остаточная порода, находящаяся в устьевой части пространства между коронкой внутренней колонны и внутренней поверхностью внешней колонны, удаляется из скважины через открытый торец головного фильтра, а остаточная порода, находящаяся в забойной части пространства между коронкой внутренней колонны и внутренней поверхностью внешней колонны, выдавливается в перебуренное пространство скважины, вследствие чего значительно облегчается посадка фильтров и повышается надежность оборудования скважины фильтрами.
На фиг.1 показана фаза бурения скважиныы; на фиг.2 — фаза извлечения ш нековой колонны; на фиг,3 — фаза посадки фильтровой колонны; на фиг.4 — фаза перекрытия внешнего торца головного фильтра: на фиг.5 — первая фаза подготовки к установке упора для удержания фильтров; на фиг;6 — вторая фа за под го.го вки к установке уп ора для удержания фильтров, на фиг.7 — фаза установки упора для удержания фильтров; на фиг.8- фаза извлечения внешней колонны, на фиг;9 — скважина в работе.
Способ осуществляют следующим образам.
В неустойчивых породах 1 бурят скважину 2 одновременно двумя колоннами бурильной установки 3 (например, установки . лучевого бурения УЛБ-130) — внутренней колонной (шнековой) 4 и внешней (защитной) 5, оснащенными породоразрушающими инструментами — буровым долотом 6 и
1737 1 06.
0,90 забойной коронкой 7 соответственно (фиг.1). Бурение внешней колонной 5 ведут с опережением внутренней с образованием породной пробки 8 в забойной части 9 внешней колонны 5, Bael!u !o, О и внутреннюю колонны приводят во вращение приводами 10 и 11 соответственно, которые имеют обший подэтчиl< (HB г1оказа -,). Подачу колонн в процессе ЬУОвния Осуществляют с одинаковой скоростью (стрелка на чертеже показывает направление буоения).
По окончании бурения скважины 2 разбуривают породную пробку 8 AOJioroM 6 внутренней колонны 4 и перекрывают торец
12 внешней колоннь 5 дг лотом 6 внутренней колонны. Для болев надежного перекрытия торца внешней колонны буровое долото 6 внутренней.<олонны Отводят назад до упора, ь результате осуществляется перекрытие торца, ОтСОединягот буровоа до loTо 6 От внутОвнней колонны 4, и!P!I",è:iiIIo- полость внешней колонны 5 От буровoro шлама и извлекают внутренню о колонну (фиг.2, СтРЕЛКа На ЧВРтвже ПОr При этом не доводя", его на расстояние L = 0,2 — 0,3 м до фильтровой колонны 13, После этого приступают к извлечению внешней (защитной) колонны 5 (направление извлечения ее показано стрелкой на фиг,8), причем делают это в динамике, одновременно подавая фильтровую 13 и защитную 5 колонны назад на расстояние 0,2 — 0,3 м с последующим удержанием фильтровой колонны 13 с помощью упора в не15 2 f=" 55 подви;,;<нем состоянии, В результате образурТо: .О; —;- "U разуплотнения породы 1 и облегча= л.я выход бурового долота 6 иэ забойной коронки 7. После извлечения внешней колонны 5 сквах<ина ьключается в работу (фиг.9). П р и м в р. Дренажную скважину сооружают в с.;.: -линистой породе. Стенки скважины неустойчивы. НапОр дренажных вод в месте заложения скважины составляет 5 м вод, ст, Бурение скважины осуществляют устано";i< П РОХО., ..: .. П; рвмвтрь. режима бурения в суглинI < g v Ч;и. О1а вращения внешней -1 КОЛОННЫ. МИН 1,5 частота вращения шнеков, мин 60 С1савое усилие на забой. кН 1,5 Пр;1Оащ1e,-lvie усилия на 1 м б oвни-.I Расход промывочной жидкости, л/мин 200 8вличина породной пробки,м: Б устойчивых породах 0 HP"/. 1 ОЙ ivIB6Ix поРодах 0,20 КО;.:ффициент заполнения шнеков 0,2 Е. I=-"ø: Ivlivl торец головного фильтра перекрыва!от долотом внутренней колонны. roo рмула изобретения Способ посадки фильтровой колонны, включающий бурение скважины шнековой и раэмю .,анной концентрично ей защитной колоннами с образованием в забойной части последней породной пробки, перекрытие торца защитной колонны долотом шнековой колоннь, удаление бурового шлама из полости эав,итной колонны, перекрытие внешнего .Irpца головного фильтра, установку фильтровой колонны и у вора для ее удержания в защитной колонне и извлечение последней, отличающийся .тем, что, с целью повышения надежности оборудования скважины фильтрами за счет исключения заклинивания их и долота шнековой олонны в защитной колонне путем снижения когичества породы, попадающей в полость между фильтром и защитной колонной, удаление остаточного бурового шлама из полости защитной колонны в процессе установки фильтров осуществляют через открытый внешний торец фильтра, а 1737106 8 перекрылгие внешнего торца головного фильтра производят на забое долотом шнеКОБОЙ колОнны, при зтОм перекрытие тОрца защ:..-ной колонны долотом шнековой производя-. после возвращения долота назад, :;о упора, а извлечение защитной колонны осуществляют в динамике при одновременной подаче фильтровой и защитной колонн назад на расстояние 0,2 — 0,3 м с последующим удержанием фильтров в неподвижном 5 состоянии. 1737106 1737106 Составитель А. Зубкова Редактор А,Маковская Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т.Малец Заказ 1875 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101
