Бескерновое бурение и применяемые долота

Бескерновое бурение применяется, когда геологический разрез рассматри­ваемого района уже хорошо изучен при:

А) детальной разведке по вмещающим породам до глубины залегания по­лезного ископаемого;

Б) поисково-разведочных работах, когда достоверная геологическая инфор­мация обеспечивается опробованием по шламу, отбором проб специальными грунтоносами, методами скважинной геофизики.

Бескерновое бурение - это прогрессивный способ бурения скважины, при котором горная порода разрушается по всей поверхности поперечного среза скважины.

В отличие от бурения кольцевым забоем, где продолжительность рейса определяется временем заполнения колонковой трубы керном, при бескерновом бурении снаряд поднимают только для замены сработанного долота. При этом углубка за рейс может достигать сотен метров. К тому же механическая скорость бурения при бескерновом бурении выше, чем при бурении кольцевым забоем, так как большая прочность и вооружение долота позволяют прилагать к нему боль­шие нагрузки и отсутствуют торможения со стороны керна. В связи с этим бескерновое бурение более производительное. Стоимость I м бурения значительно ниже, чем при колонковом бурении.

Бескерновое бурение можно применять в комбинации с колонковым враща­тельным и ударно-вращательным бурением твердосплавным, алмазным и другим породоразрушающими инструментами.

Для бескернового бурения применяются шарошечные и лопастные долота (табл. 11).

Таблица 11

Типы долот и области их применения при бескерновомбурении

Для бескерного бурения в зависимости от физико-механических свойств горных пород применяют лопастные долота, пикобуры, шарошечные долота, алмазные долота, долота для дробового бурения и долота для ударно-вращательного бурения.

Лопастные долота режущего типа предназначены для бурения рыхлых и мягких пород I – IV категорий по буримости. В соответствии с ОСТ 26-02-1285-75 выпускают двухлопастные и терхлопастные долота 2Л и 3Л диаметрами 76, 93, 112, 132 и 151 мм. Для бурения в породах I – III категорий по буримости применяются также лопастные долота типа PX.

Долото РХ состоит из лопасти, раздвоенной в виде рыбьего хвоста, головки и промывочных каналов. Для повышения износостойкости на передние грани лопастей наплавляется твердый сплав. Лезвие долота заправляют под углом резания 80-85°. Размеры долот РХ принимаются по длине лезвия (в мм): 93, 112, 132, 151. В СКБ ВПО «Геотехника» разработаны двухлопастные долота ДР: 3ДР-132м, 6ДР-132МС, 14ДР112МС и 7ДР-93МС. Долота типа М применяются в породах I – IV категории по буримости, типа МС – в тех же породах, но с прослоями более крепких пород V – VI категорий.

Долото 7ДР-93МС состоит из корпуса и лопастей, приваренных под углом 7° относительно оси долота. Режущие части долота армированы твердосплавными пластинамиВК8, а калибрующие – твердосплавными зубками формы Г26 из ВК8В. В корпусе долота имеются два промывочных отверстия. Долота типа ДР по сравнению с долотами 3Л и РХ обеспечивают повышение механической скорости бурения в 1,5 – 1,8 раза при увеличении углубки на долото в 1,5 – 2 раза.

Рис. 9. Лопастные долота и пикобуры:

а – РХ; б – 7ДР-93МС; в – пикобур Новикова

Пикобуры и пикообразные долота предназначены для бурения в пластичных мягких породах, представленных песчано - глинистыми отложениями, мягкими и вязкими сланцами, песчаниками на глинистом и известковом цементе I – IV категорий. В практике бескерного бурения получили распространение пикобуры стандартных диаметров местного изготовления.

Пикобур Новикова представляет собой трубчатый корпус, к которому приварены в три яруса девять трапецеидальных ребер. Угол между ребрами каждого яруса составляет 120°, двух соседних ярусов 60°. На нижнем конце корпуса на резьбе навинчен трехгранный пирамидальный пилот, имеющий отверстия для промывочной жидкости. Ребра корпуса и пилота армированы пластинчатыми резцами твердого сплава ВК8. Ступенчатое расположение ребер пикобура обеспечивает эффективное разрушение породы при бурении. Диаметр скважины принимается по наибольшему диаметру верхнего яруса пикобура.

В табл.12 даны типоразмеры лопастных долот геологоразведочного стан­дарта, рекомендуемые диаметры УБТ и допустимая нагрузка на долото.

Таблица 12