Надо Знать

добавить знаний



Бурение



План:


Введение

Бурение скважины в древнем Китае.
Самоходная буровая установка
Тришарошкове долото

Бурение ( рус. бурение , англ. drilling, boring ; нем. Bohren, Bohrarbeit ) - Создание буровой скважины, шахтного ствола, или шпура разрушением горных пород, бурение шпуров в искусственных материалах (например, в бетоне).


1. Общая характеристика

Основной способ бурения - механический, реже используют гидравлический, термический и другие способы. Бурение применяют для поисков полезных ископаемых, добыча нефти, газа, воды и рассолов, сооружения шахт и т.п.. При бурении горных пород разрушается на всей площади забоя или только по кольцу (колонковое бурение). Глубина бурения определяется его назначением - несколько метров - шпуры, сотни и тысячи метров - скважины. Бурение глубоких скважин осуществляется буровыми установками, буровыми станками, шпуров - бурильными молотками. Технические средства бурения включают также буровой насос или компрессор для подачи бурового раствора и газа, бурильные трубы, буровую вышку с талевой системой, противовыбросовое оборудование, контрольно-измерительную аппаратуру. При механическом бурении буровой инструмент (буровое долото, буровая коронка, буровой расширитель) действует на горную породу, разрушая ее. При бурении взрывных скважин в кварцевых горных породах применяют термическое бурение (струей пламени). Механические способы бурения методом воздействия инструмента на забой делят на вращательное и ударное, ударно-поворотное и вращательно-ударное. По типу породоразрушающего инструмента различают шнековое, шарошечных, алмазное Б, дробное т.п., по типу буровой машины - перфораторной, пневмоударные, гидроударные, роторное, турбинное, электрическое и тому подобное. По направлению и методу проведения скважин - кустовое, вертикальное, похилоскероване, багатовибийне и др.. Бурение развивается и специализируется в трех основных областях горного дела : добыча жидких и газообразных полезных ископаемых, поиск и разведка полезных ископаемых, добыча твердых полезных ископаемых взрывным способом.


1.1. Режимы бурения

Режим бурения - сочетание значений параметров бурения: частоты вращения, осевого давления на забой, расходы промывочного агента, глубина и диаметр вибурювальнои скважины.

2. Бурение для добычи жидких, газообразных и твердых полезных ископаемых

Есть сведения, что в Китае более 2 тыс. лет назад ударным способом бурились скважины диаметром 12-15 см и глубину. до 900 м для добычи соляных растворов. Буровой инструмент (долото и бамбуковые штанги) опускали в скважину на канатах толщиной 1-4 см, свитых из тростника. Ударный способ Б. к появлению в кон. XIX в. роторного Б. практически оставался единственным. В 1846 франц. инж. Фовелем была впервые успешно пробурена скважина с очисткой забоя струей воды, подаваемой насосом с поверхности в полую штангу. В России Г. Д. Романовский в 1859 впервые механизировал работы, применив паровой двигатель для Б. скважины вблизи Подольска. Первую скважину на нефть, пробуренную станком ударного Б., заложил Дрейк в 1859 (США, шт. Пенсильвания). При Б. скважин на нефть сначала получил развитие ударный способ (Б. штанговое, канатное с промывкой забоя).

В кон. 80-х гг. в США в Новом Орлеане (шт. Луизиана) внедряется роторное Б. на нефть с применением лопастных долот и промывкой забоя глинистым раствором. В 1901 на Бакинских нефтепромыслах появились первые электродвигатели, заменившие паровые машины. Морская скважина впервые была пробурена в 1897 г. в Тихом ок. у о. Сомерленд (шельф Калифорнийского полуострова, США). В нач. ХХ в. польским инж. В.Вольский создан быстро-ударный забойный гидравлический двигатель (таран Вольского) - прототип современных гидроударников.

В 1940 в Баку пробурена первая скважина электробуром, разработанным А. П. Островским и Н. В. Александровым. В нач. 50 - х гг. в Махачкале впервые пройдена скважина большого диаметра (около 1 м) реактивно-турбинным способом, что позволило начать работы по сооружению шахтных стволов. В нач. 60 - х годах в США Харрисон использовал Героторный винтовой насос Муано для создания объемного двигателя, который применяют для искажения скважины при наклонно направленном Б. В США в 1975 г. роторным способом пробурена одна из самых глубоких скважин в мире - 9583 г. Современное Б. скважин на нефть и газ характеризуется увеличением глубины проходки, резким ростом общих объемов Б. Ожидается увеличение объема роторного Б. и расширения использования героторных двигателей. Осн. направления совершенствования Б. связанные с улучшением конструкций долот, двигателей, бурильных колонн, увеличением проходки долота за рейс, использованием эффективных промывочных растворов, автоматизацией процесса Б., улучшением конструкций скважин и повышением качества их крепления.


3. Поиски и разведка твердых полезных ископаемых

Развитие разведочного Б. на твердые ископаемые связано с изобретением швейцарцем Ж.Лешо алмазного бура (1862). В 1899 амер. инж. Дейвисом предложено дробное Б. Разведывательное Б. на твердые полезные ископаемые осуществляется в осн. роторным способом, на который приходится ок. 80% метража пробуренных скважин. Работы в области разведочного Б. направлены на сохранение керна, извлекаемого с большой глубины невредимым. Совершенствование технологии разведывательных-тельного Б. связано с внедрением Б. снарядами со съемными керноприймальникамы, гидроударного, безкернового - с использованием боковых сверлильных насосов, полной автоматизацией всего процесса Б.


4. Бурение взрывных шпуров и скважин

Машинное Б. шпуров разработано механиком Г.Гутманом (1683), развитие его связны с созданием буровых машин австр. инж. Гайншингом (1803) и англ. механ. Травел (1813). С нач. ХХ в. внедряется вращательное Б. электросверлами. В нач. ХХ в. на карьере в США впервые использованы ударно-канатные буровые станки. В 1947 в США на карьерах проверенный один из первых станков для Б. взрывных скважин шарошечным долотами. Впервые для отбойки руд глубоких взрывных скважин применены в 30-х гг. в Кривом Роге и на Кольском п-ове. С того времени начинают создам-ваться машины для подземного Б. скважин диаметром 60-150 мм. и глыб. 10-40 м. В 1938 г. украинские инж. А.Сидоренко предложил Б. погружными бурильными молотками. С 50-х гг. создаются самоходные буровые станки с мощными гидравлич. и пневм. бурь. молотками. При подземном Б. на у. род. значительное рас-рен-ние получило Б. электросверлами, а на рудных месторождениях - бурильными молотками, ЗАНУ-ренимы пневмоударниками, шарошечные долото.


5. Удельный расход бурения

УДЕЛЬНЫЙ РАСХОД БУРЕНИЕ ( рус. удельный расход бурения , англ. specific boring consumption ; нем. spezifischer Verbrauch m des Bohrens ) - Длина шпура ( скважины), приходящаяся на 1 м 3 взорванной горной массы, которая выражается в м / м 3 и является величиной, обратной выхода горной массы с 1 м скважины. Используется при проектировании и нормировании буровзрывных работ.


6. Отдельные разновидности бурения


См.. также


Литература


код для вставки
Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам