Режимы промывки скважин на воду

Промывка должна обеспечить охлаждение долота, непрерывный вынос из скважины разбуриваемой породы и поддержание устойчивости стенок ствола.

Опыт бурения скважин на воду как в нашей стране, так и за рубежом показывает, что механическая скорость бурения и проходка на долото возрастают с уменьшением удельной массы промывочной жидкости. Например, при замене глинистого раствора на воду, когда это возможно, механическая скорость бурения увеличивается почти в 2 раза.

Увеличение количества подаваемой промывочной жидкости приводит к возрастанию механической скорости бурения лишь до определенного предела, поэтому количество промывочной жидкости зависит от скорости, обеспечивающей восходящий поток промывочной жидкости, равный 0,6—0,8 м/с. При бурении скважин большого диаметра, что характерно для эксплуатационных скважин на воду, эта величина значительно ниже, однако с учетом лучшей выносной способности глинистого раствора в таких случаях бурение проходит успешно.

Для каждой группы пород с учетом значения основных геологических параметров рекомендуются следующие режимы бурения.

В скальных породах (песчаниках, известняках, доломитах, сланцах) бурят только шарошечными долотами. Осевое давление должно быть 250—300 кг на 1 см диаметра долота, частота вращения долота — 150—200 об/мин, средняя скорость восходящего потока — 0,6—0,8 м/с (при использовании воды) и 0,3— 0,6 м/с (при использовании глинистого раствора).

При бурении в крепких и абразивных породах нагрузку на долото следует увеличивать до 50% на 1 см диаметра долота.

Водоносные горизонты в устойчивых скальных породах с крупной трещиноватостью целесообразно проходить с промывкой водой, причем допускается полное или частичное поглощение промывочной жидкости.

При бурении в водоносных горизонтах, представленных скальными породами с мелкой трещиноватостью, рекомендуется использовать глинистые растворы с удельной массой 1,1—1,15, вязкостью 17—18 по стандартному полевому вискозиметру (СПВ-5) и водоотдачей 5—15 см3 за 30 мин.

В глинистых и полускальных породах (глинах, суглинках, мергелях), обладающих вязкостью и пластичностью, бурить можно лопастными и шарошечными долотами. Осевая нагрузка для лопастных долот допускается 40—50 кг на 1 см длины лезвия и 150—200 кг на 1 см диаметра для шарошечных долот, а частота вращения ротора—до 150—300 об/мин. Промывку необходимо вести при восходящей скорости потока 0,3—0,8 м/с, причем эта скорость должна увеличиваться с возрастанием осевого давления. При бурении в вязких глинах большой мощности для промывки можно применять чистую воду, которая, смешиваясь с размельченной глиной, превращается в раствор. При бурении в вязких и пластичных породах при недостаточной промывке над долотом образуются глинистые сальники, которые приводят к прихвату инструмента, поэтому выходящий из скважины загустевший глинистый раствор следует разбавлять водой, а для улучшения условий промывки — использовать второй насос.

При бурении в набухающих породах (глинах, мергелях, мелах) следует применять глинистые растворы с малой водоотдачей (5—7 см3 за 30 мин) и напряжением сдвига до 40 мг/см2.

Рыхлые породы (пески, гравий, галечники) бурят шарошечными и лопастными долотами. Осевая нагрузка для лопастных долот составляет 20—40 кг на 1 см длины лезвия и 50—100 кг на 1 см диаметра шарошечного долота. Соответственно частота вращения для лопастных долот достигает 100—200 об/мин, для шарошечных долот— 150—200 об/мин. Скорость восходящего потока промывочной жидкости должна быть 0,4—0,6 м/с.

При бурении толщи сухих песков следует применять глинистый раствор повышенной вязкости и удельной массы. Перед началом бурения водоносных песков или галечников, намеченных для эксплуатации, нужно особенно тщательно разработать режим бурения и качество промывочной жидкости. За последнее время в рыхлых отложениях широкое распространение получило бурение с чистой водой, причем устойчивость стенок ствола обеспечивается постоянным доливом воды до устья скважины.

С этой статье также читают:

Ударно-канатное бурение

Роторное бурение