Глава 25

ПРОИЗВОДСТВО БУРОВЫХ РАБОТ

§ 1. Подготовка рабочего места и установка станка

На выбранном для бурения скважины месте планируют площадку для размещения бурового станка. Размеры площадки определяют габаритами станка. На месте будущей скважины выкапывают шурф-приямок размером 0,8 х 0,8 х 1,2 м для установки направляющей трубы (см. рис. IV). На дне шурфа укладывают крестовину из брусьев сечением 15 х 15 см с отверстием для прохода направляющей (обсадной) трубы. В устье шурфа для центрирования направляющей трубы укладывают два бруса, на которых делается настил из плах. Для сбора шлама, извлекаемого из скважины, выкапывают шурф размером 1,2 * 1,5 * 1,5 м, к которому подводится канавка сечением 0,3 х 0,3 м.

На подготовленной площадке устанавливают станок, при этом по уровню проверяют горизонтальность рамы и валов станка. Затем поднимают мачту с помощью растяжек и устанавливают по отвесу так, чтобы ручей инструментального ролика совпадал с осью скважины. Растяжки после этого закрепляют на якорях и натягивают. Во избежание раскачивания станка во время работы колеса его раскрепляют брусьями. Параллельно с основной работой производят подводку электроэнергии и водопровода.

§ 2. Забуриванне и бурение скважин

Забуривание скважины является ответственным моментом, так как буровой снаряд находится почти целиком еще на поверхности. Поэтому перед забуриванием обязательно устанавливают направляющую трубу (см. рис. IV). При этом через доски рабочей площадки пропускают короткую обсадную трубу с башмаком и забивной головкой на забой строго вертикально. Затем подвешивают забивной снаряд и легкими ударами по забивной головке погружают трубу до тех пор, пока ее верхний конец не станет на уровне рабочей площадки. Если порода достаточно мягкая, то ее выбирают из трубы с помощью желонки. В противном случае породу разрушают ударным снарядом и удаляют желонкой. Ударный снаряд опускают в направляющую трубу и центрируют направляющим устройством (колоколом), укрепленным на мачте станка. Ход бурового снаряда и частота ударов при этом должны быть наименьшими во избежание сильного раскачивания снаряда. Канат должен быть натянут. По мере погружения снаряда в скважину частоту ударов и величину хода увеличивают в соответствии с характером проходимых пород.

В мягких, а также трещиноватых породах забуривание часто осуществляют без подливания воды — всухую — методом трамбования (уплотнения) породы. При забуривании с_ подливанием воды при глубине скважины 1,5—2,0 м чистку шлама желонкой не производят. Жидкость с частицами разрушаемой породы вытесняется из скважины буровым снарядом и свободно изливается через устье.

§ 3. Обсадка скважин трубами

При ударно-канатном бурении обсадка скважин трубами может осуществляться с различными целями, основными из которых являются следующие: закрепление стенок скважины при Пересечении неустойчивых пород; изоляция отдельных горизонтов, например, при бурении на воду или при разведке россыпных месторождений полезных ископаемых; эксплуатация скважины —добыча подземных вод, водоотлив, спуск крепежных материалов в подземные выработки и т. д. При этом в скважину может быть спущено несколько колонн, образующих телескоп труб разного диаметра. Расстояние между башмаками двух соседних колонн обсадных труб И (выход колонны), зависит от способа спуска, характера пород и назначения колонны. Способ спуска определяется устойчивостью пород и "наличием в скважине колонн обсадных труб, спущенных ранее. В связи с этим спуск труб может быть свободным или принудительным — забиванием. Свободный спуск обсадных труб осуществляется в скважинах, стенки которых сложены достаточно устойчивыми породами; в интервалах скважин, обсаженных ранее трубами большего диаметра. Принудительный спуск производят при бурении скважин в неустойчивых породах, причем здесь может быть также два случая: принудительный спуск обсадных труб вслед за продвижением забоя скважины (с отставанием) и принудительный спуск обсадных труб с опережением забоя. Первый случай имеет место, когда проходимые породы обладают некоторой устойчивостью, и стенки на небольших интервалах бурения не обрушаются. От степени устойчивости будет зависеть величина отставания башмака обсадных труб от забоя. Второй случай используют при проходке совершенно неустойчивых пород-плывунов, сыпучих рыхлых образований, в особенности при бурении в таких условиях разведочных скважин, когда необходимо проводить специальное опробование.

При любом способе перед спуском необходимо проводить тщательную подготовку. Прежде всего точно устанавливают длину колонны обсадных труб и их наружный и внутренний диаметры, согласно конструкции скважины и условиям работ. Затем подбирают необходимое число труб и муфт, которые подвергают внимательному осмотру. Проверяют диаметры труб и муфт, их состояние — прямолинейность, отсутствие вмятин, трещин и других дефектов, а также стандартность и исправность резьб, которые при этом очищаются от грязи и смазываются. Проверенные и подобранные трубы замеряют по длине и укладывают у устья скважины в том порядке, в котором они будут спущены. Все необходимые данные записывают в сменном рапорте и буровом журнале.

Принудительный спуск обсадных труб осуществляется забивкой. В этом случае верхний конец трубы, выступающий над устьем скважины, оснащают забивной головкой, по которой наносят удары забивным снарядом с помощью ударного механизма станка.

Если колонна обсадных труб сильно прихвачена, то ее выбирают или применяют тали, домкраты или вибраторы. При выбивании обсадных труб используют выбивные снаряды. Конец обсадных труб оснащают выбивной головкой, а удары, направленные вверх, наносят ударным механизмом станка.

Для извлечения сильно прихваченных колонн используют винтовые или гидравлические домкраты. Головки домкрата при этом устанавливают под плечи железного хомута, который закрепляют на обсадной трубе, а под домкратом сооружают прочное основание, способное выдержать усилие, измеряемое десятками тонн.

Если ни один из указанных способов не приводит к должным результатам, прибегают к извлечению труб по частям, разрезая колонну в скважине с помощью труборезов. Разрезают обычно колонну у башмака предыдущей колонны, в которой вырезаемые трубы располагаются свободно.

По мере накопления породы внутри нижней части забиваемой колонны обсадных труб ее периодически удаляют желонкой. При посадке труб с опережением забоя это делается еще чаще. Продвижение труб в этом случае может быть очень медленным в связи с сильным зажимом колонны в неустойчивых породах, что особенно проявляется при длительных перерывах в работе. Поэтому при посадке труб в таких условиях выход колонны может быть небольшим, а спуск следует делать без остановок, все время шевеля колонну. С этой целью применяют мощные вибраторы.