Распространенные неисправности при строительстве роторных буровых установок и практические решения.
Роторные буровые установки, являясь основным оборудованием для бурения свай и формирования отверстий в строительстве, подходят для многих типов грунта, включая песок, глину и илистые грунты. Они широко используются в фундаментных системах, таких как сплошные фундаменты и армирование фундаментов.
Однако в ходе длительной эксплуатации месторождений неизбежны нештатные ситуации, обусловленные геологической изменчивостью, методами работы и износом оборудования. В данной статье обобщены распространенные отказы оборудования на местах и соответствующие меры по их устранению для практического применения.
1. Типичные сбои и способы их устранения
(1) Обрушение скважины
В процессе заливки бетона признаками обрушения могут служить внезапное повышение уровня раствора внутри обсадной трубы (иногда до перелива), за которым следует резкое падение и образование пузырьков. Для подтверждения можно использовать глубиномер: если молоток, ранее подвешенный на поверхности бетона, оказывается зарытым и его невозможно извлечь, или если измеренная глубина значительно отклоняется от фактического уровня бетона, то обрушение скважины весьма вероятно.
Основные причины:
Плохая герметизация вокруг башмака обсадной трубы приводит к протечкам и аномальному падению уровня воды в скважине.
В реках, подверженных приливам, повышение уровня воды уменьшает разницу напоров, ослабляя необходимое гидростатическое давление.
Тяжелые грузы, сложенные вблизи обсадной трубы, или вибрация от оборудования, нарушающая целостность окружающего грунта.
Корректирующие действия:
Сначала определите причину, а затем примените целенаправленные меры контроля:
Поддерживайте или повышайте внутреннее давление напора воды.
Уберите находящиеся рядом тяжелые грузы.
Свести к минимуму вибрационные помехи.
Для удаления обрушившейся почвы из скважины используйте шламовый насос.
Если обрушение прекратилось, возобновите обычные работы по бетонированию.
При незначительном обрушении:
Засыпьте территорию выше зоны обрушения.
Улучшение свойств суспензии,
Увеличьте напор воды.
Углубите обсадную трубу, затем продолжите бурение.
При сильном обрушении:
Немедленно засыпьте всю яму песком или мелким гравием, смешанным с глиной.
Приостановить работу,
Выявите первопричину.
Повторное бурение следует проводить только после принятия эффективных профилактических мер.
При неглубоком обрушении:
Применить метод глубокой обсадной трубы.
Перед возобновлением бурения уплотните грунт вокруг обсадной трубы.
(2) Отклонение или искривление скважины
Если скважина наклоняется или изгибается, сначала проанализируйте причины (например, неравномерную твердость пластов или несбалансированную нагрузку от бурильной колонны), а затем примените целенаправленную коррекцию.
Корректирующие действия:
Подвесьте буровой инструмент на заданной глубине отклонения и многократно расширяйте/прочищайте отверстие, чтобы восстановить вертикальность.
При сильном отклонении грунта следует засыпать поврежденный участок связным грунтом, дать ему осесть и уплотниться, а затем повторно пробурить.
(3) Чрезмерно расширенное отверстие или сужение (уменьшение диаметра)
При переборе материала или образовании сужения необходимо усилить меры по предотвращению обрушения, а также контролировать амплитуду вращения бурового инструмента, чтобы предотвратить аномальные изменения диаметра.
Типичные причины сутулости:
Чрезмерный износ сверлильных инструментов без своевременного наплавления/сварки.
Наличие чувствительных к воде пучинистых мягких грунтов или глинистого аргиллита.
Корректирующие действия:
Регулярно проверяйте износ инструмента и оперативно устраняйте его неисправности путем сварки/наплавки.
Для укрепления стенок в проблемных пластах используйте высококачественный шлам с низкой степенью фильтрации.
Если сужение уже произошло, необходимо многократно перемещать устройство вверх и вниз по суженной зоне, чтобы восстановить ее до проектного диаметра.
(4) Битовый шар и битовое захоронение
Эти проблемы часто встречаются при роторном бурении с принудительной циркуляцией (включая погружные буровые установки) и при ударном бурении.
Корректирующие действия:
Немедленно проверьте:
вязкость суспензии,
Путь потока шлама на входе/выходе,
внутренний диаметр бурильной трубы,
Эффективность оборудования для удаления бурового шлама.
Надлежащим образом контролируйте уровень проникновения.
При сильном образовании налета немедленно прекратите бурение, выньте сверло, полностью очистите буровой шлам, а затем возобновите работу.
(5) Застрявший сверло
Застревание инструмента — распространенная проблема при ударном сверлении.
Важное правило: никогда не дергайте инструмент вверх с силой.
Корректирующие действия:
Для начала попробуйте поднимать предметы осторожно.
Если это не поможет, используйте небольшой ударный инструмент, чтобы освободить застрявшую область.
Или же применить комбинированный метод, сочетающий ударное воздействие и всасывание, чтобы разрыхлить окружающие обломки.
После восстановления движения инструмента медленно извлекайте его.
(6) Упавший инструмент или посторонний предмет в отверстие
Если в скважину упал инструмент или предмет, немедленно извлеките его с помощью специальных инструментов для извлечения (рыболовные вилы, крючки, проволочные петли и т. д.).
Если объект засыпан илом, сначала удалите окружающий ил/песок в соответствии с соответствующими процедурами очистки, а затем приступайте к извлечению после установления надлежащего контакта.
2. Меры безопасности на строительстве
Ни при каких обстоятельствах персоналу не следует спускаться в скважину, в которой отсутствует обсадная труба или аналогичные защитные меры для устранения неисправностей.
Если вход в защищаемую скважину абсолютно необходим, перед входом обязательно должны быть выполнены следующие действия:
Обнаружение газов в токсичной/вредной атмосфере.
полные меры безопасности для:
защита от токсического воздействия,
предотвращение утопления,
Предотвращение обрушения/захоронения.
Работы могут быть продолжены только после проверки всех условий безопасности.
Строительство буровых установок с роторным бурением — относительно современный метод, и практический опыт в этой области всё ещё накапливается. Проблемы, возникающие на объекте, должны оперативно анализироваться и документироваться для разработки систематических процедур реагирования. С более широким внедрением технологии роторного бурения строительные технологии будут продолжать совершенствоваться, процессы устранения неполадок станут более стандартизированными, а фундаментные работы будут выполняться с большей безопасностью и надёжностью.
