Выбор инструмента для колонкового бурения.

В предыдущей статье мы рассказывали об основных видах бурения скважин.

Сегодня мы с Вами обсудим более конкретно инструмент для колонкового бурения.

В состав инструмента для колонкового бурения входят: коронки, колонковые трубы, переходники, шламовые трубы, бурильные трубы, вспомогательный инструмент и принадлежности.

1. Бурильные трубы

Бурильные трубы служат для спуска бурового снаряда в скважину, обеспечения промывки или продувки её забоя, передачи вращения породоразрушающему инструменту с поверхности от вращателя станка, передачи осевой нагрузки на забой скважины, подъема бурового снаряда из скважины,

Бурильные трубы изготавливают бесшовными, из углеродистых или легированных сталей, в основном с высадкой концов. Диаметр бурильных труб 33,5-168 мм (бурильные трубы диаметром до 60 мм используют в основном для геологоразведочного колонкового бурения).

Бурильные трубы соединяются между собой с помощью бурильных замков; в колонковом бурении применяют также ниппельные соединения. Кроме стальных, используются также легкосплавные трубы.

Бурильные трубы выпускают двух конструкций: цельные из кованой заготовки с утолщёнными концами и термической и механической обработкой по всей длине; сборные из горячекатаной заготовки с переводниками, навинчиваемыми на концы трубы, аналогично бурильному замку.

2. Переходники

Переходники служат для соединения колонны бурильных труб с колонковыми и шламовыми трубами. В зависимости от типа элементов бурильных колонн переходники изготавливают нескольких типов:

  • для замковых труб – П1;
  • для ниппельных труб – ПО;

3. Трубы колонковые обсадные

Колонковые, шламовые и бурильные трубы являются технологическим буровым инструментом, кернорватели при помощи которого осуществляется непосредственно бурение скважины и взятие керна. Обсадные трубы – вспомогательный инструмент.

Трубы колонковые предназначены для приема керна, последующей транспортировки его на поверхность и поддержания нужного направления ствола скважины в процессе бурения.

Колонковая труба (чертеж)

Обсадные трубы служат для предотвращения обвалов стенок скважины в неустойчивых породах, перекрытия напорных и поглощающих горизонтов и для других целей.

Диаметры колонковых труб в зависимости от диаметра и типа коронок.

Диаметры колонковых труб:

Наружный диаметр коронокАлмазные коронки, твердосплавные коронки типа СМ, СТ, САТвердосплавные коронки типа М
3633,5
4644
5957
7673
938973
11210889
132127108
151146127

4. Коронки

В качестве породоразрушающего инструмента при колонковом бурении используются твердосплавные или алмазные коронки.

Различают 3 группы твердосплавных коронок:

  • ребристые;
  • резцовые;
  • самозатачивающиеся;

Размеры стандартных коронок:

  Внутренний диаметр коронок, мм
Наружный диаметр коронок, мм Твердосплавные коронки Алмазные коронки
  типа М типа СМ, СТ, СА
46 31 31
59 44 42
76 59 59
93 57 75 73
112 73 94 92
132 92 114
151 112 133

Для бурения мягких пород I-IV категорий по буримости применяют ребристые твердосплавные коронки типа М, конструктивной особенностью которых является наличие ребер, приваренных к наружным боковым поверхностям короночного кольца. Коронки модификации М5 предназначены для бурения мягких однородных пород I-IV категорий по буримости; М6 – для бурения мягких неоднородных по строению пород, II-IV категорий по буримости, перемежающихся по твердости с включениями щебенчато-галечных отложений V-VI категорий.

Для бурения малоабразивных пород средней твердости IV-VII категорий по буримости применяются твердосплавные коронки типа СМ и КТ: СМ4 и СМ5 служат для бурения монолитных и перемежающихся горных пород V-VI категорий; СМ6 для бурения монолитных и трещиноватых горных пород VI-VII категорий по буримости; КТ2 для бурения малоабразивных трещиноватых и перемежающихся горных пород с твердыми включениями IV-VI категорий по буримости.

Для бурения абразивных пород средней твердости применяются твердосплавные коронки типа СА: СА4 для бурения монолитных и слаботрещиноватых горных пород VI-VIII и частично IX категорий по буримости; СА5 и СА6 для бурения монолитных и перемежающихся горных пород VI-VIII и частично IX категорий.

Алмазное бурение является одним из наиболее перспективных и высокопроизводительных способов проходки скважин в крепких и весьма крепких породах.

Различают 2 типа алмазных коронок:

  • однослойные коронки;
  • импрегнированные;

В однослойных коронках алмазы располагаются только на рабочей поверхности – по торцу и внешней и внутренней калибрующим поверхностям. Это такие коронки как 01А3  (01А4, 04А3, 07А3, 14А3, А4ДП), 15А3СВ, 16А3СВ. Крупность применяемых алмазов в однослойных коронках равна 20-30 зерен/карат. Данные коронки применяют при бурении в малоабразивных породах средней твердости VII-IX категорий по буримости.

В породах более твердых (X-XII категорий) применяются импрегнированные алмазные коронки. Их отличительная особенность состоит в том, что вся алмазосодержащая матрица насыщена очень мелкими алмазами крупностью 120-150 и 140-210 зерен/карат. Среди них различают коронки 02И3Г, 02И4Г, И4ДП, БС0207.

Характеристика алмазной коронки отражена в маркировке, например, 01А3, 02И4, 16А3.

01 (02 … и т.д.) – порядковый номер конструкции коронки, характеризует форму торца матрицы;

А (И) – тип коронки – однослойная (импрегнированная);

3 (4, 5) – твердость матрицы (3 – нормальная для бурения в плотных монолитных мало- и среднеабразивных породах; 4 – твердая для бурения в среднеабразивных и абразивных, плотных, монолитных, а также трещиноватых породах; 5 – очень твердая для бурения в очень твердых трещиноватых, весьма абразивных породах).

В практике геологоразведочного бурения наиболее широко применяются следующие типы алмазных коронок: однослойные – 01А3, 01А4, 04А3, 07А3, 14А3, 15А3, 16АЗ для бурения горных пород VII-XI категорий по буримости; импрегнированные – 02И3, 02И4, 03И5, которые используются для бурения соответственно малоабразивных, абразивных и сильно абразивных горных пород IX-XII категорий по буримости. Коронки 01А3СВ, 01А4СВ, 02И3СВ, 02И4СВ, 15А3СВ армируются синтетическими алмазами.

5. Дополнительный инструмент

Кернорватель — устройство, встраиваемое в колонковый снаряд, с помощью которого керн захватывается, отрывается от массива (забоя) и удерживается в колонковом снаряде во время его подъема на поверхность. При использовании обычных или одинарных колонковых снарядов (OKC) применяются кернорватели захватывающего, заклинивающего и подрезного действия.

Расширители предназначены для поддержания постоянства диаметра скважины и применяются при бурении с использованием в качестве породоразрушающего инструмента — алмазных коронок. Диаметры расширителей на 0,5 мм больше чем диаметры коронок. Чаще всего используется алмазный расширитель РС-46.

По вопросом приобретения оборудования, инструмента и запасных частей, обращайтесь к нам по следующим контактам: Тел. +7 (391) 228-72-62 Почта. companygnk@gmail.com