Геологоразведка телефон: (812) 412-76-30
факс: (812) 412-98-83

e-mail: geo@geolraz.com

Комплексы ССК для бурения геологоразведочных скважин из подземных горных выработок на твёрдые полезные ископаемые

 

АО «Геологоразведка», являясь правопреемником ВИТР, обладает конструкторской документацией, в т.ч. эксплуатационной, по технике и технологии бурения из подземных горных выработок геологоразведочных, технологических и иного назначения скважин комплексами ССК-46(59, 76) и оказывает консультативную помощь.

В зависимости от геологического задания предусматривается применение следующих модификаций комплекса:

– бурение горизонтальных скважин протяженностью до 300 м – ССК-46(59Г);

– бурение скважин протяженностью до 600 (800) м по заданной трассе (направленных скважин), забуриваемых под углами от + 25° до - 20° к горизонту – комплекс ССК-59ГН.

Применение ССК-59ГН является наиболее сложным из всех существующих организационно-технологическим мероприятием. Для выполнения геологического задания предусмотрено применение как «направленно сберегающей» технологии, т.е. бурение с минимальной интенсивностью естественного искривления скважин, так и искусственная корректировка трассы скважины. Первая технология выполняется за счет использования центрирующих колонковых наборов увеличенной длины, вторая – за счет применения отклонителей непрерывного действия.

Отличительной особенностью обоих комплексов является транспортирование к забою скважины съемного керноприемника, овершота, инклинометра и ориентатора потоком промывочной жидкости.

Все комплексы ССК-Г(ГН) комплектуются серийным алмазным породоразрушающим инструментом, причем для коронок и расширителей комплекса ССК-ГН ужесточаются требования по допускам на наружные диаметры и соосность резьбовых соединений; обязательно наличие коронок с допустимыми минимальными и максимальными диаметрами.

Технология бурения горизонтальных скважин должна предусматривать обеспечение антивибрационными средствами и программным обеспечением инклинометрических работ, организационно предусматривается периодический (через 10-15 м проходки) замер зенитного и азимутального искривлений скважин, по результатам которых принимается решение об изменении конструкции колонкового набора или корректировки трассы скважины с помощью искусственного отклонителя.

В состав комплекса ССК, предназначенного для бурения горизонтальных скважин, включены:

1. ССК-46 (59) Г – колонковый набор (рис. 1) с длиной керноприемной части 3,0 м и эжектором для повышения выхода керна и углубки за цикл в геологически осложненных условиях; овершот и пробка-ниппель (рис. 2, 3); герметизатор троса (рис. 4); рама роликовая (рис. 5); комплект бурильных труб составленных из труб длиной 4,5 – 3,0 – 1,5 м; аварийный инструмент, промывочный сальник и вспомогательный инструмент, заимствованный из комплекса ССК-59

2. ССК-59 (76) ГН – жесткий центрирующий колонковый набор (рис. 6) с длиной керноприемной части от 3 до 6,3 м; овершот; пробка-ниппель (рис. 3); герметизатор троса; проходной промывочный сальник (рис. 7) с узлом сигнализатора аварийного заклинивания подшипников, присоединяемый непосредственно к колонне бурильных труб, т.е. ведущая труба не используется; комплект бурильных труб длиной 4,5 – 3,0 – 1,5 м с принадлежностями и инструментом, центраторами, обратным клапаном для восстающих скважин; гидравлический трубодержатель (рис. 8) (для бурения восстающих и наклонных скважин), включаемый в систему бурового станка СКБ; пневматический экстрактор (рис. 9) для проведения спускоподъемных операций (без разборки бурильной колонны на отдельные трубы) при бурении горизонтальных скважин (от - 8° до + 8°, система оттяжных роликов не требуется), включаемый в систему воздушной линии горной выработки (давление воздуха – не менее 0,6 МПа); комплект для искривления скважин (комплект к отклонителю ТЗ-57 и комплект КНБ для проработки интервала искривления скважины); комплекты мерительного инструмента (для замера наружных диаметров алмазных коронок, расширителей, центраторов и центрирующих колонковых труб); комплект вспомогательного инструмента и специального аварийного инструмента; комплект укладочных средств, в т.ч. приспособления для упаковки бурильных труб (ПУТ); документация (ведомость эксплуатационных документов); резьбовая смазка и антивибрационные средства (полимерный концентрат БРИН-П). Овершот и герметизатор троса – модифицированные варианты соответствующих изделий ССК-59 Г.

Гидравлический трубодержатель и пневматический экстрактор аналогов в мировой практике не имеют.

 

Основными конструктивными и технологическими особенностями комплекса
ССК-59ГН являются:

колонковый набор:

– спиральное расположение по наружной поверхности износостойких покрытий;

– зазор между наружным диаметром набора и стенками скважины трубами до 0,2 мм;

– специальная конструкция двухупорных резьбовых соединений, исключающих появление шарнирного эффекта и потерю прямолинейности колонковых труб при бурении;

– прямолинейность (кривизна) 0,3 мм/м;

– применение совместно с колонковым набором центраторов бурильных труб, увеличивающих общую длину сцентрированной нижней части бурильной колонны до 12-14 м;

– наличие обратного клапана, устанавливаемого в подшипниковом узле при разбуривании легко размываемых горных пород;

запорное устройство:

– наличие у герметизатора троса и промывочного сальника быстросъемного запорного устройства для соединения с напорным шлангом промывочного насоса.

Корпуса герметизатора троса и проходного сальника идентичны по конструкции; уплотнительные (досылочные) элементы съемного керноприемника, овершота, досылателя инклинометра и ориентатора идентичны между собой, также как и регламент их транспортирования;

досылатель инклинометра и ориентатора:

– обеспечивает доставку и извлечение к забою скважины аналогично овершоту;

– колонковые наборы с породоразрушающим инструментом и алмазными расширителями для работы с отклонителем непрерывного действия типа «ТЗ» и комплектом для проработки интервала искривления скважины типа «КНБ» совместно с бурильными трубами диаметром 42 мм (СБТ-42).

гидравлический трубодержатель:

– подключение трубодержателя к гидросистеме бурового станка СКБ шпиндельного типа, включаемого в его работу только при СПО и наличие специальных роликов, исключающих трение бурильной колонны о плашки захватного механизма;

– подключение пневмоэкстрактора к воздушной линии горной выработки;

– извлечение и спуск съемного керноприемника на забой скважины производится без отрыва бурильной колонны от ее забоя, что благоприятно влияет на выход керна.

Комплексы совместимы с буровым оборудованием отечественного и зарубежного производства, однако для станков серии СКБ требуется дополнительное размещение во вращателях станка бронзовых центраторов. Промывочный насос должен обеспечивать работу комплекса при давлении не менее 6,0 МПа. При использовании гидравлических станков с подвижным вращателем гидравлический трубодержатель не требуется.

При эксплуатации комплекса предусматривается сервисное обслуживание и дополнительное обучение для машинистов, работающих в подземных горных выработках комплексами ССК при бурении направленных скважин большой протяженности.

Технологически разработано 3 основных варианта использования ССК-ГН: 3 компоновки для забуривания скважин (восстающих, горизонтальных и наклонных); 3 «базовых» центрирующих колонковых набора – для выполаживания (падения), стабилизации и выкручивания скважины (подъема), и несколько дополнительных вариантов.

Указанными комплексами пробурено более 120 скважин на Урале, в Средней Азии с выполнением геологического задания по выходу керна и направленности скважины. Комплексы прошли приемочные испытания и рекомендованы к серийному производству, в т.ч. комплекс ССК-ГН прошел испытания в организации спецстроя МО РФ и был принят Государственной инспекцией по техническому и экологическому надзору Гостехнадзора по Свердловской области, с которым согласованы все руководства по эксплуатации на спускоподъемный инструмент. Максимальная протяжённость горизонтальной скважины достигла 892 м (ССК-76 Г). Средний ресурс комплекса составил порядка 4000 м в средне абразивных, малотрещиноватых горных породах VII-IX категорий по буримости.

Аналога технологии и техники бурения комплексом ССК-ГН в нашей стране и за рубежом не имеется.

Кроме того, имеется конструкторская документация и опыт внедрения в геологоразведочное производство комплектов специального инструмента ССК, расширяющего области его применения, в т.ч.:

– СКК-46(59, 76) НБ – колонковые наборы для бурения направленных скважин (буримых по заданной трассе скважин);

– ССК-46(59)ЗН – комплект инструмента, обеспечивающего штатную работу ССК при углах до 65о и менее;

– ССК-59 ГБ – комплект инструмента, обеспечивающий бурение скважин глубиной до 2000 м;

– ССК-59 ЭВ, ССК-59 МВ – колонковый набор, обеспечивающий повышение выхода керна и углубки за цикл при бурении в геологически осложненных условиях;

– ССК-59 СД – колонковый набор со съемным долотом, обеспечивающий разбуривание керна при отсутствии требований по его выходу;

– ССК-59 СОТ – снаряд оперативного тампонирования интервала поглощения промывочной жидкости;

– ССК-76 СРК – колонковый набор для замены алмазной коронки без подъема колонны бурильных труб;

– ССК-59ДИ – снаряд для бурения восстающих скважин из подземных горных выработок без применения овершота;

– комплект импортозамещающих кернорвательных колец, корпусов, стабилизаторов (КИИЗ).

Для бурения направленных скважин с использованием бурильных колонн типа СБТ и ЛБТН имеется центрирующий колонковый набор ЖКН-76 для бурения направленных скважин, а для бурения в условиях вечной мерзлоты – комплект инструмента для бурения с ГЖС (пены).

Для бурения с двойными бурильными трубами имеется комплект документации ДБК-219.

По указанным техническим средствам и технологиям их применения оказывается консультативная помощь.

 

Набор колонковый ССК-59Говершотпробка - ниппель герметизатор троса Рама роликовая набор колонковый ССК-59ГН трубодержатель гидравлический сальник буровой проходной экстрактор пневматический