6.8. При бурении замораживающих скважин вид и параметры промывочной жидкости определяются проектом производства работ в зависимости от характеристики пересекаемых пород.
Одним из основных условий для успешного ведения буровых работ является высокое качество глинистого раствора, который должен:
выносить на поверхность разбуренные частицы грунта;
удерживать разбуренные частицы грунта во взвешенном состоянии, препятствуя осаждению их и как следствие прихватку инструмента (бурового снаряда);
глинизировать стенки скважины для поддержания их устойчивости, особенно при прохождении слабых грунтов;
оказывать гидростатическое давление на стенки скважины для предохранения их от обвала;
удерживать гидростатическое давление воды в породах;
охлаждать режущий инструмент;
задерживать выпадение частиц грунта в скважине при остановке циркуляции.
6.9. Глинистый раствор при температуре плюс 15 °С должен иметь следующие свойства:
удельный вес – 1,15-1,25 г/см3 по ареометру;
вязкость – 20-25 с по стандартному полевому вискозиметру типа СПВ-5;
коллоидальность – 95-97 % по градуированному стеклянному цилиндру емкостью 100 см3;
содержание песка не выше 4-5 % по отстойнику Лысенко.
6.10. Для приготовления глинистого раствора используют глиномешалки горизонтальные вместимостью 1-4 м3 и вертикальные вместимостью 0,3-0,7 м3. Частота вращения глиномешалки не должна превышать 35-40 об/мин.
Таблица 41
| Удельный вес глинистого раствора, г/см3 | Содержание глины в растворе, % | Потребное количество на 1 м3 раствора | |
| глины в воздушно-сухом состоянии | воды, л | ||
| 1,14 | 20 | 230 | 910 |
| 1,17 | 25 | 290 | 880 |
| 1,2 | 30 | 360 | 840 |
| 1,24 | 35 | 430 | 810 |
| 1,29 | 40 | 520 | 770 |
Соотношение глины и воды на 1 м глинистого раствора указано в табл. 41.
При бурении скважин очень часто используют естественные промывочные жидкости, которые образуются в процессе бурения. При этом возможны два случая: когда перед бурением приготавливают некоторое количество (20-30 м3) промывочной жидкости, которая в процессе бурения обогащается разбуренной породой и дальнейшее бурение осуществляется на естественном растворе, и когда в верхней части геологического разреза залегают глины.
В последнем случае бурение начинается на воде, а промывочная жидкость образуется в процессе бурения.
Применение бурения на естественных промывочных жидкостях обусловливается наличием в геологическом разрезе значительных пластов глин, суглинков, глинистых мергелей, глинистых сланцев и других им подобных пород.
Важным требованием при бурении с естественными промывочными жидкостями является обеспечение хорошего контроля за их качеством и осуществление при необходимости регулировки свойств промывочной жидкости добавлением в нее воды и обработкой химреагентами.
Кроме того, в процессе и после окончания бурения необходимо следить за состоянием каждой скважины.
Если стенки скважины устойчивы, не обрушаются и спуск труб замораживающей колонки на проектную глубину проходит нормально, без остановок (что возможно при качественной глинистой корке), то состав жидкости является приемлемым.
В противном случае необходимо срочно принимать меры по улучшению качества промывочной жидкости обработкой ее химреагентами или заменой на искусственную жидкость из хороших глин.
6.11. Скважины разбивают по контуру выработки (окружности или прямоугольнику). Для создания правильного направления при бурении скважин в устье каждой скважины устанавливают и надежно закрепляют в грунте направляющие трубы-кондукторы. Все работы должны производиться под наблюдением геодезиста (маркшейдера).
6.12. Скорость восходящего потока глинистого раствора принимают в пределах 0,3-0,5 м/с и более в зависимости от увеличения скорости бурения. Количество глинистого раствора, требуемого при бурении скважин, определяется проектом.
6.13. При бурении скважин следует руководствоваться Производственной инструкцией по безопасным методам работ для рабочих, обслуживающих буровые установки при бурении замораживающих и технических скважин (М.: Изд-во Шахтспецстроя, 1976).
Производство работ по бурению скважин должно осуществляться в соответствии с геолого-техническим нарядом, а его отработка выполняется на первых 3-5 скважинах.
ЗАМОРАЖИВАЮЩИЕ КОЛОНКИ И ИХ МОНТАЖ
6.14. По окончании бурения скважины следует немедленно погружать замораживающую колонку. В скважинах, пробуренных с обсадными трубами, извлечение последних необходимо производить после опускания замораживающих колонок.
Тип труб и конструкция замораживающих колонок должны быть определены проектом.
6.15. После маркшейдерского определения глубины скважины и подтверждения того, что искривление скважины не превышает допустимой величины, приступают к монтажу и опусканию колонок в скважины.
Каждую трубу замораживающей колонки перед спуском в скважину необходимо проверить, нет ли в ней каких-либо дефектов, а также очистить внутреннюю поверхность от грязи.
Каждое соединение труб обязательно подвергается опрессовке.
6.16. Порядок опускания и монтажа замораживающих колонок следующий – в скважину опускают первое звено труб, имеющее на нижнем конце башмак, на верхнем конце трубы под муфтой закрепляют хомут, который после опускания первого звена опирается на кондуктор. К первому звену с помощью муфты, навинчиваемой на резьбовой смазке Р-2, присоединяют следующее звено.