Технология бурения колонковым инструментом применяется в различных областях добычи полезных ископаемых. Чаще всего процесс называют колонковым бурением. Используют этот метод при строительстве нефтегазодобывающих скважин, а также при бурении водозаборных скважин. Рассмотрим более подробно особенности применения такой технологии.
Всегда рады: подписке / лайку / ссылке в соцсетях.
Ответим на комментарии.
Название своё метод получил от бурового инструмента. Им является обычное пустотелое долото, по окружности которого установлены режущие пластины. Эти режущие кромки ещё называют коронкой. Состав таких пластин различен. Для бурения мягких пород применяют колонковые долота с резцами, изготовленными из твёрдых стальных сплавов. Для работы в твёрдых грунтах используют долота с алмазными резцами. Тип коронки подбирается индивидуально, в зависимости от того, в каких грунтах проводится бурение.
Основным отличием такой технологии является возможность получения керна – образца грунта. Причём немаловажным является тот факт, что керн можно получить с любой глубины, а также то, что при бурении образец остаётся абсолютно неповреждённым. Особенно это ценится при пробном и разведочном бурении.
Принцип такого метода бурения
Принцип колонкового бурения самый обычный. На ведущую трубу, которую приводит во вращение роторный механизм, прикрепляют долото с коронкой. Вращаясь вместе с колонной труб, на долото передаётся нагрузка, и резцы по окружности долота разрушают породу. При этом внутрь долота поступает столбик разбуренной породы – керн.
Для облегчения процесса в скважину насосом через вертлюг подают специальную жидкость, называющуюся промывочной. Функция жидкости состоит в следующем:
• Уменьшается трение резцов о породу и, соответственно, увеличивается скорость проходки.
• Отводится тепло из призабойной зоны и тем самым уменьшается износ инструмента.
• Проходя через скважину, промывочная жидкость как бы сглаживает стенки скважины и укрепляет их.
• Промывочная жидкость поднимается на поверхность вместе с остатками разрушенной породы, очищая призабойную зону от разбуренного грунта.
Поскольку колонковое бурение невозможно без применения промывочной жидкости, то на устье скважины всегда устанавливают как минимум две ёмкости. Одна предназначена для чистой жидкости. Также в этой ёмкости её можно приготовить, смешивая воду и различные реагенты. Во вторую ёмкость поступает жидкость из скважины. В ней жидкость отстаивается, частицы породы оседают на дно, а верхнюю, уже очищенную часть жидкости опять подают в первую ёмкость для последующего использования. На практике вместо емкостей часто применяют обычные котлованы, вырытые в районе скважины.
Для подачи раствора в скважину и его дальнейшей перекачки используют специальные насосы.
Иногда вместо промывочной жидкости используют сжатый воздух.
Осложнения, возникающие при применении колонкового метода
1. Буровики знают, что колонковое долото часто заклинивает. Происходит это из-за наличия в породе трещин. Приходится поднимать всю колонну бурильных труб и вручную очищать от керна.
2. Неопытные бурильщики не всегда правильно выбирают скорость бурения. Если бурение происходит в твёрдых грунтах, то не исключён перегрев инструмента и преждевременный выход его из строя. Поэтому важно контролировать скорость подачи и регулировать нагрузку на инструмент.
Преимущества колонкового бурения
• Метод применим для бурения различных пород. Универсальность достигается подбором материала режущей кромки.
• Разрушение породы только по окружности долота позволяет значительно уменьшить стоимость бурения, так как для достижения результата нужно затратить меньше энергии.