▌Особенности песчаных грунтов
Песчаные грунты, в отличие от глинистых, состоят из несвязных частиц, что обуславливает их основные характеристики:
1. Высокая проницаемость: Вода легко проникает через песок, что приводит к быстрой потере бурового раствора и снижению его эффективности.
2. Низкая связность: Песок не имеет естественной связности, что делает стенки скважины нестабильными и подверженными обрушению.
3. Нестабильность: Песок легко осыпается и обрушается, особенно при вибрации и воздействии бурового инструмента.
4. Абразивность: Песчаные частицы обладают высокой абразивностью, что может вызывать износ бурового инструмента и оборудования.
Эти особенности требуют применения специальных мер при ГНБ в песчаных грунтах, особенно в отношении бурового раствора и техники бурения.
▌Правильное приготовление бурового раствора для песчаных грунтов
Буровой раствор для ГНБ в песчаных грунтах должен обладать следующими характеристиками:
1. Высокая вязкость: Для удержания песка во взвешенном состоянии и предотвращения его оседания.
2. Низкая водоотдача: Для минимизации потерь жидкости и сохранения объема раствора в условиях высокой проницаемости грунта.
3. Псевдопластичность: Для эффективной циркуляции раствора в скважине и легкой прокачки, а также для удержания шлама при остановке циркуляции.
4. Устойчивость к размыванию: Для предотвращения размывания стенок скважины.
Основные компоненты бурового раствора для песчаных грунтов:
• Бентонит:
• Выбираются модифицированные натриевые бентониты с высокой вязкостью и низкой водоотдачей.
• Может потребоваться более высокая концентрация бентонита, чем при бурении в других типах грунтов.
• Полимеры:
• Полианионная целлюлоза (PAC): Для контроля водоотдачи и увеличения вязкости.
• Ксантановая камедь: Для обеспечения псевдопластичных свойств раствора, а также стабилизации суспензии.
• Смазывающие добавки: Для снижения трения при работе с абразивным песком.
▌Техника бурения в песчаных грунтах
Техника бурения в песчаных грунтах также имеет свои особенности:
1. Скорость бурения: Бурение должно проводиться с умеренной скоростью, чтобы минимизировать вибрации и предотвратить обрушение стенок скважины.
2. Подача бурового раствора: Подача раствора должна быть непрерывной и равномерной, чтобы обеспечить постоянное давление в скважине и эффективный вынос шлама.
3. Частота промывки: Необходима регулярная промывка скважины, особенно при остановках, для предотвращения оседания песка и образования пробок.
4. Бурение с пониженным давлением: Бурение с пониженным давлением позволяет минимизировать размывание стенок скважины.
5. Контроль за давлением и циркуляцией: Постоянный мониторинг давления и циркуляции бурового раствора для своевременного выявления проблем.
6. Специальные насадки: Использование буровых насадок с большей пропускной способностью для эффективного удаления песка.
7. Укрепление ствола скважины: При бурении больших длин или в сложных условиях необходимо применять технологии, способствующие укреплению стенок скважины.
▌Основные проблемы и способы их решения:
• Потеря циркуляции: Применяется раствор с более низкой водоотдачей и/или повышают его вязкость, добавляются специальные добавки для закупоривания пор.
• Обрушение стенок скважины: Используются растворы с более высокой вязкостью и более низкой водоотдачей, применяются технологии для укрепления стенок скважины.
• Застревание инструмента: Регулярная промывка, использование смазывающих добавок, контроль давления и циркуляции.
• Трудности при обратном протаскивании: Тщательная подготовка скважины, использование специального оборудования и технологий протаскивания.