Контроль расхода бурового раствора при расширении скважины ГНБ
Контроль расхода бурового раствора при расширении скважины ГНБ — это сопоставление фактической подачи, давления и возврата со значениями проекта производства работ (ППР). Подачу в л/мин связывают с диаметрами прохода, скоростью расширителя и грунтовым коэффициентом; общий объём приготовления рассчитывают отдельно. «Альбрехта» поставляет материалы и оборудование для работы с раствором, а режим конкретного перехода определяют проектом и проверяют на объекте.
Что контролировать при расширении
По п. 11.3.5.1 СП 341.1325800.2017 контролируют соответствие ППР тягового усилия, скорости протягивания расширителя, вращающего момента, давления подачи и расхода раствора. Одновременно визуально проверяют наличие циркуляции и определяют плотность выходящей пульпы — смеси раствора и выбуренной породы.
Показание давления на насосе не заменяет контроль возврата и само по себе не определяет давление в любой точке скважины. По пп. 9.2.6–9.2.7 необходимы постоянная подача в инструмент и обратный выход пульпы в оборудованный приямок; объём должен обеспечивать вынос породы.
Как связать подачу насоса и скорость прохода
Для отдельной ступени используют формулу (14) п. 8.6.7. Если выразить из неё интенсивность подачи, получится:
Q = 0,785 × (D² − d²) × F × v.
Здесь Q — подача в м³/мин; D и d — диаметры текущего и предыдущего проходов в метрах; F — безразмерный грунтовый коэффициент по таблице Л.1; v — скорость протягивания расширителя в м/мин. Для перевода Q в л/мин результат умножают на 1000. Разность квадратов диаметров учитывает кольцевой слой снимаемого грунта.
Учебный пример: D = 0,40 м, d = 0,20 м, F = 5, v = 0,50 м/мин. Тогда Q = 0,785 × (0,40² − 0,20²) × 5 × 0,50 = 0,2355 м³/мин, то есть 235,5 л/мин. Значение F здесь принято только для демонстрации: для объекта его выбирают по фактическому грунту и таблице Л.1.
Формула связывает параметры прохода, но не доказывает безопасность выбранного режима. Дополнительно проверяют ограничения оборудования, ППР, условия циркуляции и допустимое давление. Универсальный диапазон подачи для всех расширений назначить нельзя.
Какие ограничения скорости и ступеней учитывать
В п. 8.6.9 указана обычно принимаемая скорость 0,3–1,4 м/мин. Это не готовая настройка для любого перехода: расчёт по п. 8.6.7 выполняют для каждого прохода и согласуют с ограничениями площади забоя.
| Группа грунтов по буримости | Максимальная площадь забоя | Диаметр первой ступени |
|---|---|---|
| I–III | 0,5 м² | до 0,8 м |
| IV–VI | 0,3 м² | до 0,6 м |
| VII и выше | 0,2 м² | до 0,5 м |
Ограничения приведены по п. 8.6.10. Рекомендуемый минимальный шаг увеличения диаметра — 100 мм по п. 8.6.11; считать его безусловным предписанием «всегда не менее» неверно. Размерный ряд выбирают с учётом конечного диаметра и площади забоя.
Почему Кр не уменьшает минутную подачу
Коэффициент Кр относится к объёму приготовления, а не к требуемой подаче в инструмент. По Л.1: Vприг = Vбр × Кр; при предусмотренной регенерации Кр принимают в диапазоне 0,1–0,5, без неё — 1.
Нельзя умножить рассчитанные 235,5 л/мин на Кр и считать полученное значение достаточной подачей. Регенерация возвращает раствор в оборот, но циркуляция и вынос породы должны сохраняться. Общий расчёт приложения Л зависит от класса установки: методика Л.2 для Мини и Миди охватывает все этапы, а для Макси и Мега предусмотрен расчёт по этапам. Общий объём перехода нельзя целиком приписывать одной ступени расширения.
Порядок контроля на объекте
Контроль начинают с проектных значений и продолжают в процессе прохода. Изменение показаний оценивают совместно: одного признака недостаточно для диагноза.
- До прохода сверить диаметры, расчётные подачу и скорость, давление и допустимые нагрузки с ППР и возможностями установки.
- Во время расширения сопоставлять подачу и давление с возвратом пульпы, моментом, тягой и скоростью.
- Проверять параметры каждого замеса; для смесителей непрерывного действия — не реже одного раза в два часа по п. 11.3.3.3.
- Определять плотность выходящей пульпы не реже одного раза за смену по п. 11.3.3.5, соблюдая требования контроля при расширении. Диапазон для свежего раствора нельзя автоматически применять к пульпе.
- При отклонениях действовать по ППР: проверить измерения, подачу и путь возврата, состояние раствора и инструмента; не повышать давление вслепую. Результаты и корректировки регистрировать.
| Ошибка | Последствие | Как правильно |
|---|---|---|
| Уменьшать Q на коэффициент Кр | Режим не соответствует расчёту выноса породы | Разделять минутную подачу и объём приготовления |
| Оценивать процесс только по манометру | Изменение возврата остаётся незамеченным | Сопоставлять расход, давление, циркуляцию и нагрузки |
| Назначать всем проходам 200–600 л/мин | Подача не обоснована диаметрами и грунтом | Рассчитывать каждую ступень и сверять с ППР |
Решение от Альбрехта
Для комплектации работ в каталоге представлены расширители ГНБ, бентонит Альбрехта-MV, насосно-смесительные узлы Алмикс и системы регенерации. Рецептуру проверяют по требуемым свойствам раствора; наличие очистки не отменяет контроль его параметров.
Для подбора подготовьте геологию, диаметры проходов, длину перехода, характеристики установки и проектные режимы. Наличие, комплектацию и условия поставки уточняют при обращении.
Частые вопросы
Есть ли единая норма подачи в л/мин?
Нет. Для прохода подачу связывают с диаметрами, F и скоростью по формуле (14), затем проверяют режим по ППР и ограничениям оборудования.
Можно ли при Кр = 0,3 снизить подачу насоса до 30%?
Нет. Кр учитывает объём приготовления при регенерации, а не заменяет расчёт подачи для циркуляции и выноса породы.
Почему растёт давление?
Одного показания недостаточно для определения причины. Проверяют возврат, подачу, состояние раствора, путь циркуляции и нагрузки; режим корректируют по ППР.
Обязательна ли регенерация в любом абразивном грунте?
Универсальное требование только по признаку абразивности здесь не установлено. Решение принимают проектом; при отсутствии предусмотренной регенерации Л.1 задаёт Кр = 1.
Как часто проверять раствор?
Для каждого замеса, а при непрерывном смешивании — не реже одного раза в два часа. Плотность выходящей пульпы по п. 11.3.3.5 контролируют не реже одного раза за смену.
Нужно ли держать одну скорость на всех ступенях?
Нет. Изменение диаметра меняет площадь снимаемого слоя. Для каждого прохода заново согласуют скорость и подачу с грунтом, ППР и возможностями установки.
Вывод
Рабочий режим расширения определяется совместно подачей, скоростью и геометрией прохода. На объекте расчёт проверяют по фактической циркуляции и нагрузкам. Объём приготовления с учётом регенерации ведут отдельно от минутной подачи.
Нужна консультация по подбору? «Альбрехта», Люберцы. Телефоны: +7 (495) 554-41-78; +7 (495) 554-63-51; сервис +7 (495) 739-93-08. Почта: office@albrehta.net.
Читайте также
- Скорость расширения скважины при ГНБ: нормы СП 341
- Контроль параметров бурового раствора на объекте ГНБ
- Потеря циркуляции раствора при ГНБ: причины и решение
Источники
- СП 341.1325800.2017: пп. 8.6.7–8.6.11, 9.2.5–9.2.7, 11.3.3.2–11.3.3.8, 11.3.5.1; приложение Л. Технические положения сверены также по PDF базы, страницы 44–45, 60, 65–66, 105–109.
- Полный текст изменения № 3 и официальная карточка Росстандарта. Сверка 12.11.2026: изменение введено 26.06.2026, отдельные положения — с 01.03.2027. Для регистрации результатов по п. 11.3.3.8 учтён действующий на дату сверки текст, а не будущая редакция.