Засорение бурильной штанги водой: незаметный убийца производительности и как предотвратить его еще до возникновения.
Я наблюдал, как бригада в известняковом карьере потеряла целый день из-за засорившейся буровой штанги. Не потому, что штанга была неисправна. Не потому, что буровая установка сломалась. А потому, что никто не проверил промывочную линию перед началом смены, и к тому времени, как они заметили снижение скорости проходки, ущерб уже был нанесен.
Засорение буровых штанг водой — одна из тех проблем, которая кажется незначительной, пока не перестаёт ею быть. Долото замедляется, оператор прилагает больше усилий для компенсации, температура повышается, и внезапно штанга заклинивает, а отверстие невозможно закончить. Хуже всего то, что этого практически полностью можно избежать.
Вот что действительно помогает поддерживать чистоту промывочных каналов и обеспечивать бесперебойную работу бурильной колонны.
Настройте систему промывки правильно с самого начала.
Не для всех пород требуется одинаковый подход к промывке. В твердых, абразивных породах — граните, кварците, плотном базальте — необходима промывочная среда, способная удалять тяжелые обломки породы и эффективно охлаждать буровое долото. Обычная вода может подойти для мягкого известняка, но в абразивных грунтах потребуются более высокие скорости потока и, в некоторых случаях, среда с лучшими смазывающими свойствами, чтобы обломки породы продолжали перемещаться.
Сама промывочная линия тоже имеет значение. Падение давления где-либо в системе — пережатый шланг, частично засоренный вертлюг, неправильно установленная муфта — приведет к тому, что штанга не будет получать необходимый поток воды. Буровой шлам забивается, штанга нагревается, и возникают проблемы. Возьмите за правило: перед каждой сменой открывайте кран с водой и проверяйте, чтобы вода беспрепятственно проходила через штангу, прежде чем прикасаться к породе. Десять секунд проверки сэкономят часы простоя.
Скорость подачи: чем быстрее, тем не менее, лучше.
Это самая распространенная ошибка, которую я вижу. Оператор устанавливает слишком агрессивную подачу, потому что верхняя часть породы кажется мягкой, затем натыкается на более твердый слой и не снижает скорость подачи. При такой скорости подачи буровой шлам не успевает отводиться достаточно быстро, он забивается в промывочный канал, и штанга забивается.
Решение простое, но требует дисциплины: подберите скорость подачи в соответствии с тем, что выдает скважина. Когда глубина проникновения замедляется, ослабьте подачу, прежде чем применять силу. Если тип породы меняется — например, вы переходите от выветренного покрова к твердому граниту — отрегулируйте скорость вращения и давление промывки соответствующим образом. Несколько секунд, потраченных на настройку параметров, избавят вас от необходимости вытаскивать забитый шток и начинать все заново.
Само удилище: качество проявляется в деталях.
Буровая штанга с шероховатой внутренней поверхностью, брызгами сварки или внутренними заусенцами неизбежно засорится. Неважно, насколько хороша ваша система промывки, если сам канал создает сопротивление. Вода ударяется об эти неровности, возникает турбулентность, и буровой шлам начинает застревать, вместо того чтобы вытекать.
Именно здесь оправдывает себя покупка продукции у поставщиков, контролирующих точность изготовления. Качественная буровая штанга имеет гладкую, однородную внутреннюю поверхность, которая позволяет промывочной среде беспрепятственно протекать. В сочетании с правильно герметизированными муфтами — изношенные уплотнительные кольца и ослабленная резьба приводят к сбросу давления еще до того, как оно достигнет рабочей поверхности бурового долота — вы устраняете большинство причин засоров.
Процедура подготовки к смене, которая спасает шатунные оси.
Это занимает меньше минуты, и почти никто этого не делает: перед бурением пропустите воду через буровой штангу и понаблюдайте за ней. Чистая струя, ровный поток? Всё в порядке. Слабая струя, прерывистый поток или ничего? Не начинайте бурение. Найдите засор, устраните его и проверьте снова.
Также стоит сделать следующее: после смены тщательно промойте удилище, прежде чем перекладывать его на вертел. Каменная пыль и пульпа, оставленные в канале на ночь, высыхают, образуя корку, которая на следующий день отслоится кусками и забьет всю систему.
Итог
Засорение бурильных штанг водой — не загадка. Обычно это сочетание трех факторов: неправильные параметры промывки породы, слишком высокое давление подачи и нерегулярный осмотр штанг или соединений. Устраните эти три проблемы, и вы потратите гораздо меньше времени на извлечение забитой стали из скважин.
