 |
3.5. Бурение с использованием эжекторных снарядов
|
|
|
|
3. 5. Бурение с использованием эжекторных снарядов
Для повышения качества бурения в сильно трещиноватых и дробленых породах используются одинарные (ОЭС) и двойные (ДЭС) эжекторные снаряды.
На рис. 3. 33 изображена схема работы эжекторного снаряда, использующего для создания обратной призабойной циркуляции жидкости эжекционный эффект – эффект понижения давления вблизи струи жидкости, движущейся с повышенной скоростью.
Основным элементом эжекторного снаряда является эжектор, состоящий из сопла 1 (гидродинамической насадки) и диффузора 2 (фигурной горловины, улавливающей струю, истекающую из сопла с повышенной скоростью).
Струя промывочной жидкости, истекая под давлением из сопла 1 с высокой скоростью, создает вблизи верхней горловины диффузора 2 область повышенного давления -Δ Р и по каналу 3 направляется в затрубное пространство.
Область повышенного давления вблизи диффузора 2 через канал 5 гидравлически связана с внутренней полостью керноприемника 4, где так же формируется давление, пониженное по сравнению с давлением жидкости в затрубном пространстве. В результате жидкость подсасывается из затрубного пространства через пазы коронки во внутреннюю полость колонковой трубы 4, захватывая частицы шлама и керна и далее через фильтр 6 поступает в полость шламосборника 7. Частицы керна и шлама по ходу движения жидкости осаждается из нее в полости колонковой трубы или в закрытом шламосборнике.
Техническая характеристика двойных эжекторных снарядов приводится в табл. 3. 38.
Таблица 3. 38. Техническая характеристика двойных эжекторных снарядов ДЭС
| Наименование | Характеристика | |||
| Диаметр наружный, мм | ||||
| Диаметр породоразрушающего инструмента, мм | ||||
| Диаметр керноприемной трубы, мм:
наружный внутренний | ||||
| 65, 5 | ||||
| Длина керноприемной трубы, м | 3, 0 | 3, 0 | ||
| Длина снаряда, м | 3, 8 | 3, 8 | ||
Эжекторные снаряды оснащаются специальными алмазными коронками (иногда твердосплавными мелкорезцовыми) и предназначены для бурения в горных породах, содержащих наряду с мягкими, легко разрушаемыми минералами (тонкими прослоями мягких минералов) твердые и очень твердые минералы и пропластки, а так же для опробования твердых, но сильно трещиноватых и хрупких пород и руд.
В настоящее время выпускаются эжекторные снаряды для бурения диаметром от 59 до 93 мм. Рабочий расход промывочной жидкости на привод эжектора 80-100 л/мин. Рейсовая углубка при использовании эжекторного снаряда не превышает, как правило, 1, 5-2м.
Недостатком эжекторного снаряда является обратная зависимость скорости потока обратной циркуляции от массы перемещаемого при этом шлама. Поэтому эффективность работы эжекторного насоса падает по мере насыщения потока очистного агента шламом. Существует некоторый критический предел зашламования, определяемый опытным путем, при котором эжекторный насос перестает работать, а вся промывочная жидкость гонится вверх по затрубному пространству, что чревато прижогом снаряда. Поэтому эжекторные снаряды не применяются при бурении мягких и пород средней крепости, где объемы шлама и разрушенного керна бывают велики.
Рис. 3. 33. Схема работы
эжекторного снаряда
Двойной эжекторный колонковый снаряд ДЭС (рис. 3. 34) представляет собой двойную колонковую трубу, в которую встроен струйный насос. Двойная колонковая труба может иметь вращающееся или невращающееся керноприемное устройство. В целях повышения технико – экономических показателей бурения двойные эжекторные снаряды типа ДЭС рекомендуется применять в комплекте с гидроударными машинами типа ГВ.
|
|
|
Рис. 3. 34. Двойной эжекторный снаряд ДЭС конструкции ЦНИГРИ
1 – верхний переходник; 2 – гайка; 3 – внутренний переходник; 4, 18 – уплотнительные кольца; 5 – насадка; 6 – втулка; 7 – диффузор; 8 – патрубок приемной камеры; 9 – распределитель; 10 – конус отражателя; 11 – внутренняя труба; 12 – шламовая труба; 13 – переходник; 14 – керноприемная труба; 15 наружная труба; 16 – подкоронник; 17 – кернодержатель; 19 – алмазная коронка
Рекомендуемые параметры режимов бурения эжекторными снарядами приводятся в табл. 3. 39.
Таблица 3. 39. Параметры режимов бурения эжекторными снарядами
|
Параметры | Категория буримости | Одинарный снаряд | Двойной снаряд | ||
| ОЭС-57 | ОЭС-73 | ДЭС-73 | ДЭС-89 | ||
| Частота вращения, мин-1 | VIII-IX X XI-XII | 200-300 200-300 200-300 | 350-250 350-250 350-200 | 500-300 500-300 500-300 | 500-300 500-300 500-300 |
| Осевая нагрузка, даН | VIII-IX X XI-XII | 500-600 600-700 700-900 | 500-700 700-800 800-1100 | 700-900 750-900 900-1200 | 900-1200 900-1300 - |
| Расход промывочной жидкости, л/мин | VIII-IX X, XI XII | 100-120 100-120 | 120-150 120-150 | 90-120 90-120 | 120-150 120-150 |
|
|
|
