ВСН 388-87 Взамен ВСН 388-77 БУРЕНИЕ СКВАЖИН НА ВОДУ УДАРНО-КАНАТНЫМИ СТАНКАМИ С ВИБРАЦИОННЫМИ УСТАНОВКАМИ

ВЕДОМСТВЕННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ

БУРЕНИЕ СКВАЖИН НА ВОДУ
УДАРНО-КАНАТНЫМИ СТАНКАМИ
С ВИБРАЦИОННЫМИ УСТАНОВКАМИ

ВСН 388-87

Минмонтажспецстрой СССР

Министерство монтажных и специальных
строительных работ СССР

Москва 1988

РАЗРАБОТАНЫ Всесоюзным научно-исследовательским институтом гидромеханизации, санитарно-технических и специальных строительных работ (кандидаты техн. наук В.В. ВЕРСТОВ, В.М. ЛУКИН и доктор техн. наук М.Г. ЦЕЙТЛИН) при участии организаций треста Промбурвод.

ВНЕСЕНЫ И ПОДГОТОВЛЕНЫ К УТВЕРЖДЕНИЮ Главным техническим управлением Минмонтажспецстроя СССР.

С введением в действие ВСН 388-87 "Бурение скважин на воду ударно-канатными станками с вибрационными установками" утрачивают силу ВСН 388-77 и «Руководство по технологии ударно-канатного бурения скважин на воду с применением виброударных буровых снарядов" (ЦБНТИ Минмонтажспецстроя СССР, 1980).

Нормы распространяются на устройство скважин на воду глубиной до 150 м ударно-канатными станками с применением вибрационных установок, также на проектирование разведочных и эксплуатационных скважин на воду, бурение которых планируется осуществить ударно-канатным способом.

1.1. Бурение скважин на воду ударно-канатными станками с применением вибрационных установок следует применять в районах с недостаточной степенью изученности гидрогеологических условий, при устройстве скважин, закладываемых на слабонапорные и безнапорные подземные воды; в случае необходимости по ходу проходки раздельно опробовать водоносные горизонты разных уровней, а также в таких местах, где возникают сложности с обеспечением водой установок вращательного бурения.

1.2. Бурение скважин на воду с применением вибрационных установок следует осуществлять с использованием станков ударно-канатного бурения УГБ-3УК (УКС-22) и УГБ-4УК (УКС-30). В качестве вибрационных установок настоящие нормы предусматривают применение вибромолотов БВС-1, вибраторов ВПФ-1 и ВПФ-2, виброударных буровых снарядов ВС-1 и ВС-2, а также желонок ВЖ-1 и ВЖ-2 и вибрационного разгрузочного устройства ВР-1 (технические описания и характеристики вибрационных установок приведены в приложениях 1-5).

1.3. С применением вибромолота БВС-1 и вибраторов ВПФ-1 и ВПФ-2 производят посадку обсадных труб, извлечение промежуточных колонн в процессе обнажения фильтров, погружение фильтровых колонн с конусным башмаком-расширителем при одновременной засыпке гравия и бурении.

Вибромолот БВС-1 благодаря работе в эффективном виброударном режиме с натяжением рабочих пружин обладает высокой погружающей способностью при минимальных затратах времени на вспомогательные операции. Вибромолот позволяет в разнородных геологических условиях довести выход колонн в породы до 50-60 м, значительно увеличить скорость погружения труб, сократить количество переходов с желонирования на посадку, исключить отбор из скважины лишнего объема породы вследствие опережающей обсадки всей толщи водоносных песков, устранить операции по выравниванию торца безмуфтовых труб при их наращивании.

Вибраторы ВПФ-1 и ВПФ-2 работают в наиболее эффективном для погружения труб в водонасыщенные породы вибрационном режиме. Вибраторы обеспечивают работу на забое скважины породоразрушающего инструмента или желонки с одновременным вибрационным погружением обсадной или фильтровой колонны, что повышает производительность труда и исключает возможность прихвата фильтровых колонн при их погружении с конусным башмаком-расширителем и параллельной засыпкой гравия. Наряду с этим в последнем случае вибрационное действие улучшает условия формирования гравийного фильтра, повышает производительность и долговечность скважины за счет уменьшения степени расслоения гравия, исключения его зависания и расширения контура укладки.

Применение свободного пружинного вибромолота БВС-1 и вибраторов с проходным отверстием ВПФ-1 и ВПФ-2 при устройстве скважин на воду ударно-канатными станками позволяет полностью отказаться от использования малопроизводительного забивного снаряда или задавливающей полиспастной системы и таким образом повысить годовую выработку на станок примерно в 1,5 раза и снизить расход обсадных труб на 25-30 %.

1.4. Бурение крепких пород осуществляют с использованием виброударных снарядов ВС-1 и ВС-2, позволяющих увеличить интенсивность динамического воздействия долота на забой и повысить эффективность использования энергии основного удара бурового снаряда. Работа ВС-1 и ВС-2 вследствие многократных ударных нагрузок, передаваемых на забой, обеспечивает усталостный характер разрушения породы, что дает возможность увеличить скорость ее проходки в 1,5-2 раза. При применении виброударных снарядов ВС-1 и ВС-2 в значительной степени исключается вероятность прихвата долота породой.

1.5. Виброударными желонками ВЖ-1 и ВЖ-2 осуществляют разработку соответственно связных пластичных грунтов и твердых глинистых пород, при проходке которых обычно используют попеременную работу на забое долота и клапанной желонки. С применением желонок ВЖ-1 и ВЖ-2 достигают ускорения бурения на 40-50 % вследствие того, что отпадает необходимость работы в одном интервале дважды разными инструментами, исключается операция по переворачиванию желонки для ее опорожнения, нет необходимости заливать на забой скважины воду.

1.6. Вибрационное разгрузочное устройство ВР-1 при опорожнении клапанных желонок от выбуренной породы позволяет сократить продолжительность разгрузки в 2-3 раза, улучшает условия техники безопасности и дает возможность транспортировать грунт в отвал на расстояние 3 м от устья скважины.

2.1. Посадку обсадных труб вибромолотом БВС-1 (см. рекомендуемое приложение 1) можно производить в двух режимах при угловой скорости валов дебалансов не более 600 об/мин. Первый режим свободного вибромолота (без натяжения пружин) следует использовать при погружении кондукторных колонн. Второй (основной) режим с натяжением рабочих пружин необходимо применять при посадке последующих колонн труб. Натяжение пружин осуществляют отдельной лебедкой или талевой лебедкой бурового станка. Трубы диаметрами 273; 325; 377; 426 и 529 мм можно погружать как в режиме свободного беспружинного вибромолота, так и с натяжением рабочих пружин. Для забивки кондукторных колонн труб диаметром 630 мм в режиме свободного вибромолота необходимо демонтировать с ударной части вибромолота рабочие пружины.

2.2. При подготовке вибромолота к работе на буровой площадке необходимо выполнять следующие операции:

установить и закрепить на якоре (черт. 1) тяговую лебедку (в случае использования этой схемы работы расстояние между лебедкой и устьем скважины 20-25 м);

вырезать в кондукторной колонне отверстия таким образом, чтобы вертикальные нити троса проходили вдоль продольной оси скважины, и смонтировать в этих отверстиях оттяжные блоки (черт. 2) с серьгами;

закрепить трос (см. черт. 1) лебедки, пропущенный через уравнительный блок, на скобе ограничителя, затем соединить проушину ограничителя с рамой лебедки; нить троса с закрепленными на ее концах коушами пропустить через второй уравнительный блок и завести в оттяжные блоки, установленные на кондукторной колонне; после этого уравнительные блоки соединить между собой, а коуши троса закрепить на крюках тяговых балок вибромолота;

Схема расположения оборудования на буровой площадке