Page 15 - Породоразрущающий инструмент
P. 15
составу и свойствам буровых растворов; способу промывки; по целям
бурения и назначению скважин; по конструкции скважин, положению оси
скважины в пространстве и др.
Наиболее распространена классификация по способам разрушения
горных пород: механический, гидромеханический, взрывной, огневой,
электрогидродинамический, магнито-стрикционный и др.
При бурении скважин повсеместно применяется как наиболее
эффективное механическое разрушение горных пород, сочетающееся в
последнее время с активными физико-химическими и гидродинамическими
воздействиями промывочной жидкости. Другие способы находятся в стадии
поисков, разработок, испытаний. При проходке с отбором керна ледового
щита Антарктиды казахстанские специалисты успешно применили способ
расплавления льда электрическим кольцевым нагревателем, а специалисты
США использовали пламенные керосиновые горелки для проходки
сплошным забоем. Механическое разрушение горных пород реализовано в
наиболее распространенных ныне вращательном и ударном бурении
скважин, которое предшествовало вращательному.
Ударное бурение подразделяется по типу бурового инструмента на
ударно-штанговое и ударно-канатное. Вращательное бурение подразделяется
по способу привода долота во вращение: на роторное — привод с устья и
бурение забойными двигателями (турбинное, бурение электробуром на
трубах, электробуром на кабель-канате, бурение гидравлическими
винтовыми забойными объемными двигателями). Методы механического
разрушения горных пород применяются и в других отраслях
промышленности, где приняты иные принципы классификации [5-6].
Ствол скважины создается периодическими ударами долота по забою
(рис.2) под действием собственного веса и тяжелой ударной штанги.
Приподнимание долота и ударной штанги, прикрепленных к штангам
(ударное штанговое бурение) или инструментальному канату (ударное
канатное бурение), осуществляется балансиром бурового станка. На рис. 2
изображена схема ударно-канатного бурения. Кривошипно-шатунный
механизм 10, 12 приводит в движение балансирную раму 13, при опускании
которой оттяжной ролик 14 натягивает инструментальный канат 11 и
поднимает долото 1 над забоем на 0,05–1,5 м. При подъеме балансирной
рамы долото падает и разрушает породу. Лезвия долота имеют небольшую
площадь контакта с забоем, что обеспечивает их значительное углубление
при каждом ударе и разрушение даже очень твердых пород. Поражение всей
поверхности забоя и получение цилиндрического ствола достигается
принудительным проворачиваем инструмента после каждого удара с
15

