Суть метода промывки
Существует несколько видов промывки скважин во время бурения: призабойная, прямая, обратная промывка и комбинированная. Традиционно - промывочный агент подается в буровую колонну, а затем возвращается на поверхность, неся с собой вырубленную породу. На поверхности раствор освобождается от шлама и готовится к подаче в скважину. В обратной промывке буровой раствор поступает в скважину из зумпфа самотеком, а восходящий поток промывочного агента движется от забоя к устью по буровой колонне с высокой скоростью, что обеспечивает вынос на поверхность даже тяжелого шлама. Единственное требование - поддержание уровня воды в скважине до самого устья.
На эффективность очистки скважины и долговечность работы бурового насоса и составляющих агрегатов промывочной системы влияет качество очистки раствора от шлама. Для этого устраивается система желобов и емкостей – зумпфов. Также буровой раствор и шлам разделяют при помощи таких устройств как центрифуга (в шламосборниках с быстрым вращением) или гидроциклон (для утяжеленных и вязких промывочных агентов). Принцип действия подобных устройств основан на действии центробежной силы, которая выбрасывает шлам из потока, а очищенный раствор возвращается в забой. Также популярность приобретает комбинированное шламоулавливание, при котором крупные частицы фильтруются сопловым устройством, а мелкие - гидроциклоном. Этот метод позволяет добиться высокой степени очистки и предотвращает забивание гидроциклона крупными кусками породы.
Преимущества обратной промывки
Метод бурения с обратной промывкой стабильно дает высококачественный результат, именно поэтому он повсеместно применяется бурильщиками за рубежом. В отличие от бурения с прямой промывкой, метод обратной промывки позволяет вскрывать водоносные горизонты, сохраняя при этом фильтрационные свойства породы даже при увеличенном диаметре скважины. Это очень важно, ведь уменьшение фильтрационных свойств породы отрицательно влияет на дебет скважины и сокращает срок ее эксплуатации.
Бурению с обратной промывкой присущи следующие особенности, влияющие на экономическую целесообразность его использования:
- по сравнению с бурением роторным методом с прямой промывкой скорость бурения увеличивается в 10-15 раз;
- такой тип промывки позволяет увеличивать диаметр скважины до 1,5 метров, что, соответственно, приводит к увеличению ее дебита;
- способствует увеличению толщины гравийной обсыпки фильтра, что значительно замедляет (а в некоторых случаях даже предотвращает) процесс пескования скважины и увеличивает срок ее эксплуатации. Причем обустройство скважины упрощается возможностью производить свободную засыпку гравия с поверхности;
- вода, используемая в качестве промывочной жидкости, предотвращает процесс глинизации подземных вод;
- в процессе бурения скважины таким методом есть возможность с высокой точностью определить очередность и интервал залегания буримых пород, за счет анализа последовательности непрерывного поступления шлама из забоя.
Оборудование для обратной промывки
Для бурения с обратной промывкой специалисты используют установки УРБ-3АМ, 1БА-15 и УРБ-3А3. АО МОЗБТ разработало и запустило в производство буровой комплекс МОЗБТ М20. Это буровая установка с обратной промывкой, которая позволяет решать множество задач по бурению скважин на воду и достигать максимальной скорости проходки при минимальных затратах, при этом учитывая особенности геологического разреза.
Буровой комплекс МОЗБТ М20 - это воплощение многолетнего опыта и исследований инженеров и конструкторов буровой промышленности. На данный момент ни одно отечественное предприятие не выпускает оборудования, аналогичного данной установке. Благодаря различным вариантам комплектации буровой установки, ее особенности и оборудование можно приспособить под различные потребности заказчика.
Буровая установка состоит из следующих составляющих:
- Буровая платформа
- Буровая мачта с дополнительной секцией, адаптирующей мачту для работы с удлиненными обсадными трубами
- Вращатель с гидравлическим приводом подачи и возможностью сдвига в сторону
- Гидравлический зажим для работы с обсадными трубами
- Основная и дополнительная лебедка
- Поршневой насос
- Центробежный насос
- Компрессор
- Генератор электрического тока.
Особое внимание разработчики уделили эргономичности и надежности установки: удобное рабочее место оператора позволяет с высокой точностью управлять процессом бурения. Надежный гидравлический привод механизмов изготовлен с применением комплектующих лучших производителей Европы. Датчик наработки часов позволит своевременно производить техническое обслуживание для увеличения срока эксплуатации бурового комплекса МОЗБТ М20.
Технология бурения с обратной промывкой и инструмент
Скважина наполняется буровым раствором до самого устья. В буровой установке МОЗБТ М20 обратная промывка обеспечивается с помощью винтового компрессора, работающего в соответствии с параметрами режима бурения скважины. В процессе бурения промывочный агент самотеком поступает из приемной емкости в забой через пространство между обсадной колонной и стенками скважины. При включении компрессора буровой раствор насыщается воздухом и за счет разницы в удельной плотности обеспечивается циркуляция раствора в скважине. Раствор и захваченный им шлам попадает через технологическое отверстие в долоте в бурильную колонну, поднимается внутри ведущей трубы к вертлюгу и по рукаву стекает в отстойник. Там он отстаивается, фильтруется и цикл повторяется снова. Благодаря многофункциональности и широким техническим возможностям, буровой комплекс МОЗБТ М-20 производства АО «МОЗБТ» может не только на равных конкурировать, но, по некоторым параметрам, и превосходить буровые установки УРБ-3 и 1БА, разработанные в советские времена.
АО «МОЗБТ» оказывает помощь в техническом обслуживании и предоставляет полное техническое сопровождение установок собственной разработки. Множество деталей есть в наличии, а те, которых нет, завод может быстро изготовить на собственном производстве. Благодаря такому сотрудничеству стоимость и сроки ремонта снижаются, а выгода от использования технологии бурения с обратной промывкой растет.