Автор: Пенькова О.Е., Пилипец В.И.
Источник: Каракозов А.А., Калиниченко О.И., Юшков И.А., Парфенюк С.Н. Бурение: Материалы XI Всеукраинской научно – технической конференции студентов/А.А. Каракозов, О.И. Калиниченко, И.А. Юшков, С.Н. Парфенюк. — Донецк: ДонНТУ, 2011. – С. 69–70.
При бурении на уголь в Донбассе часто приходится бурить в зонах влияния горных выработок. Такое бурение сопровождается катастрофическими поглощениями. Подавать воду с поверхности не выгодно, а иногда и невозможно из–за возможного обрушения стенок скважины.
В таких условиях лучше бурить на остаточном столбе жидкости с помощью различных погружных насосов, создающих в скважине местную циркуляцию промывочной жидкости.
Применяемые простые по устройству штанговые насосы имеют общие недостатки:
– осевая нагрузка на породоразрушающий инструмент создается весом утяжеленных бурильных труб, устанавливаемых на штоке насоса;
– при расхаживании бурового снаряда породоразрушающий инструмент отрывается от забоя, что приводит к повреждению керна и к его самозаклинке;
– происходят удары поршня о нижнюю и верхнюю крышки цилиндра насоса. Такие удары приводят к повреждению насоса и к выпадению керна из колонковой трубы.
Кроме того для увеличения подачи погружного насоса приходится использовать насосы двойного действия со сложной системой клапанов.
Предлагается устранить существующие недостатки штанговых наосов путем установки дополнительного устройства для создания осевой нагрузки на породоразрушающий инструмент давлением жидкости, подаваемой наземным насосом и которая не поступает из бурильных труб в скважину. Таким образом, можно регулировать осевую нагрузку в широких пределах, а породоразрушающий инструмент не отрывается от забоя и находится постоянно прижатым к забою с заданной осевой нагрузкой.
Усовершенствованием также является применение устройства, которое позволит смягчать удары поршня в крайних положениях. Для этого в верхней части неподвижного поршня выполнен конус, а в подвижном переходнике – коническое отверстие. Попадая в коническое отверстие конус, а значит и поршень встречая дополнительное сопротивление замедляют скорость движения и поршень останавливается в крайнем верхнем положении без удара.
Для регулирования подачи насоса, можно устанавливать требуемое количество поршней при использовании только двух клапанов – всасывающего и нагнетательного, что значительно упрощает конструкцию насоса.
Таким образом, в условиях Донбасса появится возможность применения штангового погружного насоса для бурения в зонах катастрофического поглощения или в зонах влияния горных выработок.
Рисунок 1 – Схема применения штангового насоса в скважине