Тема 6. Бурові роботи та способи буріння

Буріння свердловин виконують верстатами ударної (ударноканатної), ударно-обертової, обертової (шнекової, колонкової та роторної) дій. Верстатами ударно-канатного буріння утворюють свердловини діаметром до 350 мм та до 50 м і більше завглибшки у різноміцних породах.

Ударно-обертове буріння із заглибним пневмоударником (пневмоударне буріння) порівняно з ударно-канатним має більшу швидкість (10–35 м/зміну). При цьому буріння свердловин може бути напрямленим від 0 до 90° по горизонталі. При бурінні ударна дія та обертання долота здійснюються двома незалежними один від одного механізмами. Станками ударно-обертового буріння бурять свердловини діаметром 100–200 мм, до 30 м завглибшки тільки у важкобуримих та абразивних скельних породах. Можливе застосування багатошпиндельного буріння. Його недолік – мала стійкість бурових колонок та велике пилоутворення.

Обертове буріння характеризується високою продуктивністю (у 3–5 разів перевищує продуктивність ударного буріння), порівняно низькою вартістю бурових робіт, можливістю буріння вертикальних, похилих та горизонтальних свердловин. При цьому виді буріння порода забою розтирається, ріжуть та сколюють її за допомогою бурового інструмента, жорстко закріпленого на нижньому кінці штанги, що обертається.

Шнекове буріння застосовують для свердловин діаметром 110–125 мм, до 30 м завглибшки у м’яких та мерзлих ґрунтах.

При застосуванні верстатів колонкового буріння (рис. 6.1, є) у нижній частині бурового снаряда встановлюють колонкову трубу, яку перехідником з’єднують з кільцевою коронкою, армованою різцями з твердих сплавів або алмазами (рис. 6.1, є, 38, 39). Якщо свердловини бурять коронкою, то вибурюють кільцевий забій, а незачеплений стовпчик породи (керн), що залишається, входить у колонкову трубу, разом з якою його витягують на поверхню. Інколи замість армованих застосовують шротові коронки (рис. 5.1, є, 40). У цьому випадку для руйнування породи у свердловини насипають чавунний чи сталевий шрот.

При застосуванні верстатів роторного буріння бурильні труби обертаються спеціальним обертачем-ротором, який установлюють безпосередньо над устям свердловини діаметром 300–400 мм. Для руйнування міцних порід при роторному бурінні найчастіше застосовують шарошкові (рис. 5.1, є, 41), хрестоподібні та уступчасті долота (рис. 6.1, є, 42, 43), які розробляють ґрунт по всій площі забою свердловини.