Способы бурения содержание

Kраткая история развития бурения скважин



Бурить скважины можно механическим, термическим, электроим-пульсным и другими способами (несколько десятков). Однако промышленное применение находят только способы механического бурения. Технология механического бурения включает операции по разрушению породы, подачу ее на поверхность, обеспечение стенкам буровых выработок устойчивости и вспомогательные операции. Для разрушения породы в забое применяют такие приемы, как резание, истирание, удар, скол и комбинированное воздействие (например, истирание и удар).
Существуют три основных способа механического бурения: вращательный (буровой инструмент разрушает породу вращением), ударный (буровой снаряд разрушает породу ударами) и вибрационный (породу разрушают колебаниями высокой частоты). Чтобы получить наибольшую эффективность, иногда при бурении используют комбинированные способы: ударно-вращательный или вибровращательный. Механическое бурение совершают машинами и буровыми станками. Если объемы работы небольшие или нужно пробурить мягкую породу глубиной не больше 5 м, то в этих случаях применяют ручное бурение.
Для вращательного способа бурения характерна высокая производи-тельность (в 3-4 раза превышающей производительности бурения ударами), более низкая стоимость буровых затрат, возможность бурения наклонных, горизонтальных и вертикальных скважин. При вращательном способе бурения буровой инструмент, жестко прикрепленный к нижнему концу вращающейся штанги, истирает, режет или скалывает породу забоя.
Колонковым бурением проходят скважины диаметром 4,5…13 см и глубиной до 199 м. Колонковые станки или установки имеют лебедку подъема трубчатых штанг и механизмов, вращающий эти штанги. На конце штанги расположен колонковый снаряд, имеющий кольцевую коронку (рабочая часть), армированной алмазами или резцами на твердых сплавах. Бурильный снаряд, вращаясь, внедряет колонку в породу, при этом образуется кольцевая выработка породы вокруг керна, который входит в колонковую трубу. Сделав проходку на необходимую глубину, буровые штанги, колонковый снаряд, керн поднимают на поверхность лебедкой. В процессе бурения насосом по бурильным трубам в забой скважины подают раствор из глины (или воду), который, смешиваясь с частицами разрушенной породы, выносит их через кольцевое пространство между стенками скважины и штангами на поверхность. Глинистый раствор обеспечивает охлаждение бурильного инструмента и одновременно защищает стенки скважины от обрушения. Вращательный способ бурения подразделяется на следующие основные виды: колонковое, шнековое, роторное, выполняемые самоходными установками или станками [2].