Вращательное шнековое бурение имеет большое распространение в породах невысокой твёрдости, не требующее применения промывки скважин. Разрушенная долотом порода попадает на винтовую поверхность шнеков, вращающихся с большой частотой вращения, и выносится наверх к устью скважины.
Данный способ бурения обеспечивает большие механические скорости, так как долото не перемалывает и не истирает уже отделённую от забоя породу. Процесс очистки забоя скважины при шнековом бурении идет непрерывно и параллельно разрушению породы. Отделенная от забоя порода попадает на быстро вращающийся винт-шнек. Под действием центробежных сил она прижимается к стенкам скважины. Непрерывно набегающая винтовая лента шнека поднимает ее вверх к устью скважины, причем часть породы втирается ребордой ленты в стенки скважины.
При шнековом бурении забой скважины эффективно очищается от разрушенной породы, что обеспечивает большие механические скорости бурения в породах до IV категории по буримости.
С большой механической скоростью бурятся слабо цементированные отложения мелкой гальки и щебня, так как последние не разрушаются, а целиком выносятся на поверхность. Плохо работает шнековый транспортёр в вязких глинах, которые препятствуют транспортировке выбуренной породы, налипая на шнеки.
Охлаждение долота и шнеков осуществляется за счёт их быстрого углубления в мягкие породы с изменяющейся температурой. Глубина шнекового бурения от 1,5 до 50–80 метров.
Шнековое бурение применяют для проходки инженерно-геологических и поисковых скважин (с использованием кольцевого породоразрушающего инструмента, который позволяет получать керн, и полого магазинного шнека), а также в сочетании с другими способами при гидрогеологических исследованиях.
Преимущество шнекового бурения мелких скважин в мягких породах - большая скорость углубления, непрерывная транспортировка породы без подъёма инструмента, возможность бурения без промывки. Недостатки - небольшая глубина бурения, высокая потребная мощность для вращения тяжелой шнековой колонны.
Инструмент для бурения шнеками состоит из долота, шнековой утяжелённой бурильной трубы и колонны шнеков.
Для повышения ресурса долота армируют резцами из твёрдого сплава. Диаметр долота на 15–20 мм больше диаметра шнека, благодаря этому колонна шнеков свободно вращается в скважине, на стенках которой образуется шламовая корка.
Наибольшее распространение получили двух и трёхлопастные долота.
Трёхлопастное долото имеет литой стальной корпус с зубчатыми лопастями с наклоном по винтовой линии. Лопасти армированы твердосплавными восьмигранными резцами.
Шнек состоит из трубы - шнековой штанги диаметром 60–73 мм, к наружной поверхности которой приварена по спирали наклонная стальная лента толщиной 5–6 мм. Шаг спирали равен 0,7–0,9 наружного диаметра шнека. Длина шнеков 1,3–3 м, диаметры 70–300 мм и более.
Для соединения шнеков к их концам привариваются полузамки, выполненные в виде шестигранной втулки и шестигранного хвостовика, которые закреплены между собой пальцами и пружинной защёлкой. Нижние шнеки имеют более толстостенные реборды для увеличения массы и прочности шнека. Шнеки могут соединяться также резьбой. Колонковый (полый) шнек служит для бурения с отбором керна.
Для бурения с отбором керна собирают такой снаряд:
колонковый шнек, несколько обычных шнеков и специальные бурильные трубы диаметром 73 мм.
Колонковые шнеки применяют диаметром 180 и 135мм, а коронки к ним соответственно 198 и 148 мм. Шнек колонкового бурения с одной стороны имеет наружную правую резьбу для соединения с коронкой, с другой - хвостовик для соединения со шнеками. Тонкостенная разрезанная вдоль труба, помещенная внутри шнека, является керноприемной. После того как шнек наполнится керном, его поднимают, отвинчивают коронку, захватывают крюком за отверстия керноприемной трубы и извлекают ее вместе с керном из трубы шнека. Керноприемную трубу разъединяют на две половины и вынимают керн.
Для извлечения керна из скважины без подъёма шнековой колонны применяют шнеки с большим проходным отверстием. На канате внутрь шнековой колонны опускается грунтонос, который закрепляется защелками-фиксаторами в нижнем шнеке. После того как грунтонос наполнится керном, дают натяжение канату ловителя. Специальное устройство освобождает защелки от упоров, и грунтонос с керном поднимают на поверхность, а в скважину сразу же опускают заранее подготовленный порожний грунтонос.
Шнековое бурение скважин диаметром 50-100 мм на глубину до 7-10 м при инженерно-геологических изысканиях, поисковых и съемочных работах можно производить мотобурами М-10, КМ-10. Благодаря небольшому весу, не превышающему 15 кг, такой агрегат легко переносится одним человеком.
Для бурения шнеками скважин глубиной до 15 м применяется мобильная установка УКБ-12/25 и её модификация УКБ-12/25С.
Для бурения скважин шнеками глубиной до 20 м используют установки типа УПБ и ССБ-20.
Буровая установка УРБ 2А2 позволяет бурить шнеками скважины глубиной до 30 м.
Геологическая документация при шнековом бурении обеспечивается изучением поднимаемой шнеками породы. Для уточнения участков, с которых отбирается проба, бурят ограниченными интервалами.
Спасибо, что дочитали до конца!
______________________________________
Присоединяйтесь и следите за нашими новостям:
Наш канал в Яндекс.Дзен
Наше сообщество в ВКонтакте
Мы в Одноклассниках
Наш канал в Телеграмм
Наш канал на Ютуб
Наш сайт https://ssdiler.com/
До встречи в новых статьях!
ООО "СпецСнаб"
тел.:+7(343)-343-98-88
e-mail: ds@ssdiler.com