Шнековое бурение в мягких породах

Кристофер Гюнтер

Перевод с английского: Зубрыкина Е.В.


Источник: World Wide Drilling Resource Magazine
http://www.geothermalnetwork.com/about-geothermal/65-auger-drilling-through-the-soft-stuff"


Шнеки для бурения бывают различных типов. Полые используются для отбора проб и бетонных внедрений и с помощью системы Келли можно сверлить отверстия до 14 "(4,2 м) в диаметре. Очень необходимый тип - твердый паровой шнек. Он традиционно имеет твердую гексагональную связь от 1 1 / 8 "Hex до 2 ?" Hex с крестом отверстия для закрепления их вместе. 1 1 / 8 "Hex муфты из-за их размера ограничены отверстием меньшего размера от 3" до 6 ". Наиболее распространенный размер использует 1 5 / 8 "муфты Hex и доходит до 12" отверстий. Одно предупреждение, на 1 5 / 8 "размере вы можете получить размера, что является таким же. Они не являются взаимозаменяемыми. Вы могли бы подтолкнуть их вместе в снаряд, однако потянув 40mm коробка Hex в отличии от 1 5 / 8 "Hex ,сделать вывод очень сложно

Важным фактором шнекового бурения является металлическое кольцо. Вращатель обеспечивает буровую резку, а также поднимает добытый грунт. В воздухе или в грязи вращательного бурения подъем осуществляется с помощью воздушного компрессора или водяного насоса, которые обладают значительным количеством лошадиных сил. Это дополнительные лошадиные силы, достигающие 80-120 "(25-35м), в пять раз больше, чем те, для воздушного или грязевого бурения. Также убедитесь, что металлическое кольцо на установке не более стресса муфты. Если вы соедините шестиугольник, он всегда будет входить в яму, и вы потеряете ваш шнек.

Какая скорость необходима для шнекового бурения? Вам необходима разумная скорость вращения, которая больше чем для бурения ямы, немного меньше, чем для бурения грязи в районе 50 -120 об / мин. Если об / мин слишком медленный, то бурение будет также медленным. Если скорость слишком быстрая, то шнеки будут болтаться в отверстии, создавая вибрации. Замедление около 10 об / мин ниже необходимой скорости. Максимальная скорость определяется условиями поверхности, диаметром отверстия шнека и шага. Шаг - расстояние между пролетами. Чем больше шаг, тем выше крутящий момент, необходимый для входа шнека в землю. Чем ниже шаг, тем медленнее дрель. Шаг является нормальным, когда вы покупаете шнек. Шаг также вносит свой вклад в размер горла шнека. Именно это пространство образовано между шагами пролета, стеной отверстия и центральным стволом шнека. Малое горло означает, что только маленькие кусочки грунта могут быть утрачены. Чем больше горло, тем большие куски могут теряться. Большие куски означают меньшее пережевывание сверла. Таким образом, становится понятно, почему шнеком с меньшим горлом труднее бурить, чем шнеком с горлом большего размера. В мягких породах это не имеет значения, но в гравии значительное влияние может оказываться на работу шнека. Скорость вращения представляет особый интерес. Для бурения глубоких скважин не вставляйте винт шнека в землю. Уменьшите скорость подачи так, чтоб вращение шнека дало визуальный эффект, что он движется вверх. Это позволяет шнеку немного сократить почву, а затем вставьте ее в пролет шнека, который поднимает ее на поверхность. Если вы двигаете винт шнека с силой, требуемой для разрушения, испорченность резко возрастает, до точки, где вам не хватает крутящего момента, чтобы включить шнек. Единственное преимущество завинчивания пробки состоит в том, чтоб вырезать относительно нетронутый образец почвы для тестирования.

Присоединение шнеков. Каждый шнек имеет гексагональную мужскую и женскую связи. Они входят в следующий шнек и скрепляются крестом (штифтом). Гайку и болт можно использовать, но это занимает много времени; лучший способ заключается в использовании U-штифт или С-штифт - это одна и та же часть, только с разными названиями. Они могут быть использованы вместе с частью "С" на выводе обтекание центрального стержня. Необходима осторожность, если штифт входит в яму, шнек может соскользнуть, и упасть вниз в ямку, что не хорошо! Так что используйте штифты, которые прочно крепятся на место и используйте их правильным образом. Что подразумевается под правильным образом? Вставьте штифт концом вверх с пролета. Это останавливает любую неисправность и выталкивает штифт из поперечного отверстия. Чтобы удалить штифт используется молот. При бурении все добытое получают из скважины.

Запомните, никогда не пытайтесь прикасаться к вращающимся шнекам. Запутывание в шнеках является частой причиной аварий на буровых установках. Не прикасайтесь к вращающимся или движущимся частям установки или бурильной колонны никогда! Для увеличения добычи извлеките шнек из одной секции, а затем снова переустановите. Это поможет в подъеме добычи и позволит бурить глубже. Совершайте движения вверх и вниз как раз перед тем, как добавить еще один шнек. После того как шнек был соединен, поднимите бурильные колонны 6 "(150мм), прежде чем начать снова. Это уменьшает крутящий момент запуска нагрузки и увеличивает жизнь вашей буровой установки и компонентов.

После достигнутой желаемой глубины выньте шнеки. Есть два способа сделать это с вращением или без вращения. Вращение делает добычу легче. Как правило, если у вас есть достаточно сил, то можно извлечь без вращения. Если установка практически достигла своего максимального давления, то я уменьшу трения на боковой стенке шнека, добавив вращения.Когда шнек извлечен из земли, вставьте прорези пластины шнека в нижний раздел шнека. Разрешите достаточное количество пролетов над пластиной, чтобы остановить падение шнека вниз отверстия, если он поворачивается на пластине. Это обычное явление при бурении с большими тяжелыми шнеками в условиях повышенной влажности. Полезный способ, чтобы остановить это путем бурения маленького отверстия на шнеке и соединить штифт с началом пластины шнека. Снизьте шнек на штифт, чтобы остановить его вращения и скольжения вниз в скважину. Положение штифта должно позволять извлекать U-штифт из цепи шнека.

Разделы шнека удаляются по одному, пока отверстие бурильной колонны не станут свободными. Каждый шнек будет загружен добычей и станет тяжелым. Таким образом, даже если у вас есть 10 или 20 установок' я рекомендую 5' шнековых секций для удобства в обращении. Отверстие будет разрушено, если оно не будет заполняться быстро, поэтому, чем быстрее шнеки удаляются, тем лучше для отверстия. Дайте попытку бурению с помощью шнеков. В правильных условиях все происходит очень быстро. Будьте осторожны!