Способ проходки скважин в рыхлых породах с включениями валунов и галечника Советский патент 1984 года по МПК E21B4/08 

t1

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

Известен удар {о-канатный способ проходки скважин в рыхлых породах с включениями валунно-галечных отложений, при котором бурение скважины в рыхлых породах осуществляют с помощью снаряда ударно-канатного бурения с одновременным прикреплением стенок скважины обсадными трубками jji удалением продуктов разрущения же- лонкой. Встречающиеся в сечении проходимой скважины валуны посредством того же снаряда раздробляются на мелкие куски и затем извлекаются вместе с продуктами разрушения C11.

Эффективность такого способа проходки скважин недостаточно высокая, особенно при часто встречающихся валунных включениях, разрущение 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 рыхлых породах ведут инструментом одного типа, а nearanvHe в сечении буримой скважины валуны подвергануг дроблению с помощью сменного инструмента другого типа, В качестве инструмента дпя бурения рыхлых пород используют снаряд ударно-канатного бурения, а для дробления встречающихся валунов применяют заряд взрывчатого вещества которым оснащается снаряд ударноканатного бурения него концевой части. После дробления валуна продолжают бурение тем же снарядом до встречи с очередным валуном J.

Однако при применении заряда взрывчатого вещества для дробления валунов прежде всего уменьшается долговечность долота снаряда ударно-канатного бурения, так как нижние части долота и обсадных труб подвергаются разрушающему воздействию взрыва. Кроме того, необходимо обломки валуна, оставшиеся после взрыва, дробить на более мелкие части, чтобы извлечь из скважины. Определенную опасность представляет и введегше взрывных работ. Б результате процесс проходки скважины усложняется и зффективность его снижается.

17388I

(Дель изобретения заклкгчается в упрощении и повышении эффективности процесса проходки скважин.

Цель достигается тем, что согласно 5 способу 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, скважину в месте нахождения валуна расширяют и в 5 образованное уишрение перемещают обломки раздробленного валуна.

При этом расширение скважины осу|цествляют струями воды под давлением, а обломки валуна перемещают в ушире0 ние скважины с помощью клиновидного долота, которому сообщают поступател ное перемещение вниз по скважине.

Дробление валуна целесообразно производить пропусканием через него вы5 сокочастотного электрического тока.

На фиг. 1 показан снаряд ударно-канатного бурения на фиг. 2 - буровой снаряд для высокочастотного контактного разрушения электрическим то0 ком валунов в скважине; на фиг. 3 буровой снаряд для гидромониторного расширения скважины с клиновидным долотом для перемеи;ения обломков валуна

Предлагаемый способ бурения осу ществляется следующим образом.

Бурится скважина 1 (фиг. 1) с одновременным креплением ее стенок обсадными трубами 2. Бурение в рыхлых породах ведут буровым снарядом, имеюпшм 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 11 высокочастотного тока, подключен5 ный к электроду 9. Генератор 11 питается от сети напряжением 380 В через повышающий трансформатор (не показан). В результате происходит ,ди31

электрический нагрев горной породы валуна в неоднородном электрическом поле. Возникающее неоднородное температурное поле создает температурные напряжения, которые вызывают рас трескиваниё и дробление валуна 7. Ко личество трещин на валуне зависит от структуры и физико-механических свойств валуна и может быть от ,3-А 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 вьюокого давления подают воду. Струи воды, истекающие под давлением примерно 40 кг/см череа насадку 12,

17388

размывают вмещаншще мягкие пороль, образуя уширения 15 в боковой стенке скважины 1 . Поступательным перем ;щением вниз по скважине климовидио5 го долота 13 обломки валуна отводятся в уширения 15, тем саъшм освобождая забой для дальнейшего бурения. Далее опускают колонну обсадных труб 2, заменяют гидромониторную

10 насадку 12 на породоразрушающее долото 6, и процесс проходки скважины 1 продолжается.

Преимущества изобретения заключаются в том, что срок службы породо15 разрушающего долота существенно возрастает, так как оно не используется для разрушения валуна. Экономится значительное количество времени за счет того, что нет необходимости

20 дробить оставшиеся на забое обломки валуна.

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.

-та

Фиг.З