Характеристики кду на базе насосов 11гр и нб4-320/63

Показатели

КДУ-11Гр

НБ4-320/63

Число ступеней подачи

3

6

Подача воздуха, 10 ^-3 м³/с, при давлении всасывания, МПа:

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

20; 25,5; 32,5

24; 31; 39

28; 36; 45,5

32; 41; 52

36; 46; 58,5

40; 51; 65

2,7; 4,7; 8,8; 10,5; 15; 26,7

3,2; 5,5; 10,5; 12,5; 18; 32

3,7; 6,3; 12,2; 14,7; 21; 38,4

4,2; 7,3; 14; 16,7; 24; 42,7

4,8; 8,3; 15,8; 18,4; 26,7; 48

5,3; 9,2; 17,5; 21; 30; 53,5

Степень аэрации получаемой смеси

≤ 300

≤ 300

Коэффициент подачи ^*

0,84 – 0,94

0,75 – 0,95

Давление нагнетания, МПа

6,3

6,3

Масса одного компрессорного цилиндра, кг

35

40

Количество компрессорных цилиндров

4

3

Способ регулирования подачи

Замена цилиндровых втулок

Использование трехступенчатой коробки скоростей и плунжерных пар

__________

^* Минимальный коэффициент подачи соответствует максимальным давлению нагнетания, частоте вращения и степени аэрации

В Красноярском КГУ применяют усовершенствованный пеногенератор, представляющий собой трехплунжерный буровой насос, в котором два всасывающих и нагнетательных клапана заглушены, а к напорной полости гидроблока подсоединен воздушный коллектор, соединенный шлангом с компрессором. С помощью одного всасывающего одного нагнетательного клапанов насос нагнетает в напорную полость гидроблока раствор ПАВ, а компрессор через воздушный коллектор воздух. Образованная газожидкостная смесь продавливается через нагнетательный шланг в буровой снаряд и далее на забой.

Гашение поступившей из скважины пены производят с помощью специальных пеногасителей, основанных на разряжении воздуха приборе.

С целью предупреждения выброса пены в момент прекращения ее циркуляции в состав бурильной колонны длиной более 200 м включают два обратных клапана - один у устья скважины, другой над забойным снарядом. При глубине скважины свыше 1 000 м рекомендуете включать третий клапан - посередине колонны. Для сбрасывания давления на поверхности в системе манифольда встраивают регулировочный кран. Над устьем скважины устанавливают герметизатор.

Наибольший эффект с применением пен достигают при бурении комплексами со съемными керноприемниками.

Для сбрасывания пены из бурильной колонны перед подъемом снаряда и ее нагнетания в бурильную колонну после спуска снаряда требуется значительное время, особенно при большой глубине скважины.

В Норильской ГРЭ была разработана шлюзовая камера, позво­ляющая не сбрасывать пену и сохранять ее давление в бурильной колонне в процессе спускоподъемных операций.

Шлюзовая камера - это верхний небольших размеров участок бурильных труб ССK, отделенный от остальной колонны обратным клапаном, а от атмосферы герметизатором. При подъеме керноприемника герметизатор снимают и пену из шлюзовой камеры сбрасывают, но об­ратный клапан камеры предотвращает сброс давления в остальной части бурильной колонны. При спуске керноприемника последний опускают в шлюзовую камеру, на обсадную колонну устанавливают герметизатор и через специальный штуцер в шлюзовую камеру нагнетают пену до нужного давления, и после этого керноприемник спускают на забой.

При алмазном бурении монолитных и слаботрещиноватых пород степень аэрации пены (получаемой при расходе воздуха 0,7-1,8 м³/мин и расхо­де раствора ПАВ 12-16 л/мин) принимали = 50-100, при бурении сильнотрещиноватых пород = 100-200 (при расходе воздуха 0,8-1,0 м³/мин и расходе раствора ПАВ 5-10 л/мин). Давление пены при глубине до 600 м принимали равным 2,0 - 2,5 МПа, при интенсивных водопритоках - до 3,5 МПа. Для снижения давления при бурении алмазными импрегнированными коронками сте­пень аэрации доводили до 60-75, увеличив расход ПАВ до 12-16 л/мин.

Для повышения устойчивости пены в раствор ПАВ добавляли стабилизаторы (КМЦ и др.). При бурении в мерзлых породах для сни­жения температуры замерзания пены в раствор добавляли антифризы (этиленгликоль, изопропиловый спирт), поваренную соль и хлори­стый кальций.

Использовали пены и при других способах и породоразрушающих инструментах, в том числе в пневмоударниках, и при бескерновом бурении. Особый интерес представаляет бурение шарошечными долотами.

Бескерновое бурение с применением пены осуществляли шарошечными долотами типа ДД 76 при частоте вращения 231-288 об/мин, осевой нагрузке 2-3 кН, расходе воздуха 0,03—0,033 м³/с, расходе ПАВ 0,13 10^-3 - 0,16 10^-3 м³/с и давлении нагнетания 0,5-2,5 МПа.