Особенности вращательного колонкового бурения
Сущность вращательного колонкового бурения заключается в разрушении породы кольцевым забоем, что обеспечивает получение "керна" - столбика породы цилиндрической формы.
Рис. 4.1. Схема установки колонкового бурения (стационарной)
Условные
обозначения: 1-коронка;2-керн;3-колонковая труба;4-переходник с колонковой на
бурильную трубу;5-колонна бурильных труб;6-направляющая труба; 7-буровой
станок;8-вращатель;9-зажимные патроны;10-вертлюг-саяьник;11-талевый
блок;12-талевый канат;13-кронблок;14-буровая вышка;15-буровое здание;16- лебедка
станка;17-нагнетательный шланг;18-буровой насос;19-электродвигатели для привода
станка и насоса; 20-желоба для очистки промывочной жидкости от
шлама;21-отстойник;22-приемный бак,23-всасывающий рукав;24 -индикатор веса;
включенный в неподвижный конец каната; 25-подсвечник.
Вращательное колонковое бурение происходит следующим образом (рис.4.1.).
Электродвигатели 19 приводят в действие буровой станок 7 и буровой насос 18. С помощью лебедки 16, талевого каната 12, талевого блока с крюком и элеватором 11, кронблока 13 на забой скважины опускается буровой снаряд, состоящий из коронки 1, колонковой трубы 3, переходника 4 и колонны бурильных труб 5. Ведущая труба, соединенная с сальником вертлюгом 10 и зажатая в патронах 9, соединяется с колонной бурильных труб 5 и приводится во вращение вращателем 8 (шпиндельного типа) станка 7. Вращение через колонну бурильных труб передается коронке, которая разрушает породу. Предварительно от насоса 18 по нагнетательному шлангу 17 через сальник - вертлюг 10 внутри колонны бурильных труб на забой скважины подается очистной агент, который охлаждает коронку, удаляет шлам с забоя и выносит его по стволу скважины на поверхность. Проходя через очистные желоба 20 и отстойник 21, очистной агент попадает в зумпф, откуда снова всасывается через нагнетательный шланг 23 насосом 18 и подается в скважину. Если породы устойчивы, то в качестве очистного агента используется техническая вода. При разбуривании неустойчивых пород в воду добавляются глина и различные реагенты.
Эти растворы, циркулируя по скважине, образуют на её стенах корку толщиною 3-6мм, которая удерживает стенки скважины от обрушения. После наполнения колонковой трубы 3 керном 2, буровой снаряд поднимают на поверхность для извлечения керна.
Через 50-100 м измеряют азимут и угол наклона скважины. При необходимости закрепляют опасные участки скважины обсадными трубами, после чего продолжают бурение.
Недостатками являются относительно небольшие диаметры бурения и необходимость остановки вращения (бурения) при перекреплении гидропатрона, с помощью которого создается осевая нагрузка на забой скважины.
Колонковое бурение применяется для бурения скважин преимущественно с отбором керна, т.е. преимущественно при разведке твердых ПИ и бурении некоторых разновидностей эксплуатационно-технических скважин, в т.ч. из подземных горных выработок (группы а, г), залегающих в пределах возможности (целесообразности) сооружения шахт и карьеров.
В зависимости от способа транспортировки, буровые установки колонкового и др. видов бурения могут быть стационарными (перевозятся в разобранном виде), самоходными (рис. 4.2.) и передвижными (смонтированные на прицепах, санях, баржах и т.п.).
Рис. 4.2. Схема буровой установки с подвижным вращателем (самоходная).
1 - вращатель; 2 - колонна шнеков; 3 -долото; 4 -
шлам
