Классификация способов бурения

Классификация способов бурения

Процесс разрушения породы – бурение – классифицируется по принципу физического воздействия:

Механическое бурение

Разрушение скальной породы происходит под воздействием разрушающего инструмента - бура. Достоинствами данного вида бурения являются возможность отбора образцов для изучения геологического разреза, бурение скважин в заданном направлении.

Недостаток - быстрый износ рабочих поверхностей буров, приводящий к необходимости его частой замены.

Горизонтальное бурение

Метод горизонтально направленного бурения предназначен для управляемого прокладывания коммуникаций без разработки траншей, основан на использовании специального оборудования.

Бурение происходит при помощи разрушающего породу наконечника — буровой головки, которая имеет несколько отверстий для подачи в скважину специального раствора.

Буровая головка соединена с гибкой штангой, что позволяет механизатору управлять процессом строительства скважины и обходить подземные препятствия.

Гидродинамическое бурение

Осуществляется при помощи сильного напора струи жидкости, при этом происходит разрушение или растворение породы. В одном случае происходит полное разрушение породы и формирование полой скважины.

Во втором варианте струя жидкости частично разрушает породу, и дальнейшее ее удаление производится долотом. Данный метод применим при разработке мягких и рыхлых пород.

Термическое или огнеструйное бурение

При помощи теплового высокотемпературного воздействия на породу. При этом используется горелка с горящей смесью керосина и кислорода при температуре около 2300 град, под воздействием которой происходит отслаивание частиц породы.

Термомеханическое бурение

При котором порода предварительно нагревается, далее разрушается и удаляется с помощью механического бура.

Электротермическое бурение

Разработано для применения в условиях вечной мерзлоты в Антарктиде. Электротермобуром делают скважины глубиной до 1000 м.

Взрывное бурение

Разрушение породы при данном способе происходит под действием направленного взрыва. Капсулы с взрывчатым веществом подаются в забой по трубам с водой. При ударе они взрываются, и разрушенная порода вместе с водой подается наружу.

Электрофизическое бурение

Комбинированный способ с использованием электрического тока для непосредственного разрушения горных пород.

Различают электрогидравлический метод (создание высоковольтного разряда в воде – искры) и электроимпульсный (использование разницы электрического сопротивления породы и заливаемой в скважину жидкости, и подача тока высокого напряжения).

www.stroypraym.ru

Классификация способов бурения

.

Бурение скважин может осуществляться способами, принципиально отличающимися по своей физической природе разрушения горных пород: механическими, физическими и химическими.

В основном применяют механическое бурение, которое, в зависимости от способа воздействия на разрушаемую породу, подразделяется на вращательное, ударное и ударно вращательное.

Наиболее распространено вращательное бурение, при котором породоразрушающий инструмент получает вращение от специального механизма - шпинделя вращателя или ротора - через колонну бурильных труб или от забойного двигателя (гидравлического или электрического). В связи с этим различают бурение шпиндельное, роторное, забойными двигателями - турбобурами и электробурами.

При бурении указанными способами породы любой твердости можно разрушать по всей площади забоя или по кольцу с образованием в центре скважины ненарушенного столбика породы - керна. Первый способ, называемый бескерновым, широко применяется при бурении эксплуатационных и технических скважин. Второй способ называется колонковым и применяется при поисках и разведке месторождений полезных ископаемых.

В зависимости от способа подъема керна из забоя скважины на поверхность различают колонковое бурение со съемными керноприемниками и гидротранспортом керна. В первом случае керн поднимается в керноприемнике на стальном тонком канате внутри гладкостовольной колонны бурильных труб, а во втором транспортируется во внутренней трубе двойной колонны труб потоком промывочной жидкости. Вращательное бурение ведется с промывкой или продувкой.

При бурении неглубоких скважин в мягких породах применяют вращательное шнековое и медленно вращательное бурение буровыми ложками и спиральными бурами без промывки.

Ударное бурение используют при разведке рассыпных месторождений, бурении гидрогеологических и различного назначения технических скважин большого диаметра в породах любой твердости (в крепких породах оно мало производительно). Сущность этого способа заключается в том, что тяжелый ударный снаряд с долотом периодически сбрасывается на канате с небольшой высоты на забой, дробя и скалывая при этом породу. После каждого удара снаряд поворачивается на некоторый угол за счет раскручивания каната. Удаление разрушенной породы проводится желонками. Ударный способ, применяющийся при проходке нефтяных и газовых скважин в некоторых странах, включая США, уже давно не применяется на нефтяных промыслах России [Н.Г. Середа, Е.М. Соловьев - Бурение нефтяных и газовых скважин - Москва "Недра" !984г.].

При ударно-вращательном бурении по вращающемуся под постоянной осевой нагрузкой породоразрушающему инструменту любого типа наносятся частые удары. Крепкие породы при этом разрушаются более эффективно. Для бурения ударно-вращательным способом применяют специальные забойные механизмы: гидроударники, пневмоударники, магнитострикторы и забойные вибраторы.

Вибрационный способ применяют при бурении неглубоких скважин в мягких породах.

Из физических способов разрушения пород при бурении практически применяются термический, термомеханический, элетротермический и гидравлический.

Другие способы разрушения пород не вышли из стадии экспериментов.

Список литературы

mirznanii.com

Способы бурения. Бурение глубоких скважин Классификация способов бурения

Модуль 3 Тема 3

Целевое назначение скважины и ее глубина определяют способ бурения скважины, тип и состав бурильного инструмента. Существует целый ряд классификаций способов бурения. В качестве самой приемлемой и логичной нами приводится классификация С. С. Сулакшина, хотя и она не достаточно полно охватывает все способы бурения и требует некоторой корректировки. В табл. 3.1 дана классификация способов бурения скважин по С. С. Сулакшину с некоторыми уточнениями.

В данной классификации выделены три класса бурения пород, определены группы по характеру воздействия на горные породы, отнесены к определенным группам способы бурения.

Таблица 3.1

Классификация способов бурения скважин

В практике наиболее широко применяются механические способы бурения, а из них самое широкое распространение имеют механическое вращательное бурение глубоких скважин при производстве ГРР на нефть и газ и колонковое бурение – на твердые полезные ископаемые. Из способов II класса в промышленности применяются лишь огневое бурение (из группы термических способов) при проходке взрывных скважин в карьерах и гидродинамический способ бурения – для сооружения дренажных скважин в благоприятных горно-геологических условиях. В табл. 3.2 приведены основные характеристики механических способов бурения скважин (по С. С. Сулакшину).

Механическое вращательное бурение глубоких скважин

При проведении скважины выполняются три основные операции:

1) разрушение горной породы на забое;

2) удаление разрушенной породы с забоя;

3) крепление стенок скважины.

При вращательном бурении две первых, а иногда и все три операции совмещаются. Разрушение горной породы на забое является главной операцией, так как она характеризует скорость продвижения забоя скважины – механическую скорость проходки.

Скважины бурят в самых различных геологических и климатических условиях глубиной от нескольких сот до нескольких тысяч метров. Поэтому существуют разные типы буровых установок, каждый из которых удовлетворяет требованиям, возникающим при бурении в определенных условиях.

Основным параметром буровой установки является грузоподъемность, определяющая конструкцию и характеристики бурового и энергетического оборудования, входящего в состав установки.

Вес бурильной колонны может достигать многих десятков (и даже сотен) тонн, поэтому для эксплуатационного и глубокого разведочного бурения вращательным способом промышленностью выпускаются буровые установки грузоподъемностью 50, 75, 125, 200 и 300 т. Например, для бурения скважин глубиной 1200–2200 м существуют буровые установки БУ-50 и БУ-75Бр, для бурения скважин глубиной до 3000 м применяются буровые установки Уралмаш-5Д, Уралмаш-6Э, а для бурения скважин глубиной до 5000 м – буровые установки Уралмаш-ЗД и Уралмаш-4Э, буровые установки БУ-125 и БУ-200. Для бурения еще более глубоких скважин применяется буровая установка БУ-300.

В зависимости от назначения буровые установки при производстве ГРР на нефть и газ подразделяются на три категории:

• Установки для бурения неглубоких скважин (структурно-поисковых и разведочных). Отличаются малой грузоподъемностью (1–50 т) и мощностью (15–600 л. с.). Почти все могут монтироваться на транспортных средствах (передвижные, самоходные буровые станки и установки).

• Установки для глубокого поисково-разведочного и эксплуатационного бурения отличаются наибольшей грузоподъемностью, общая мощность привода их достигает 3000–4000 л. с.

• Установки для освоения, испытания и капитального (подземного) ремонта скважин. Применяются для разбуривания цементных пробок при освоении и испытании, а также для буровых работ при капитальном (подземном) ремонте скважин. Также в большинстве случаев монтируются на шасси автомобиля.

Кроме того, существуют ручные буры, мотобуры и другие переносные и самоходные станки и установки для бурения неглубоких (мелких) скважин.

Механическое вращательное бурение глубоких поисково-разведочных и эксплуатационных скважин осуществляется, как правило, роторным способом и с помощью забойных двигателей (турбобуров, электробуров).

studfile.net

Классификация способов и средств бурения шпуров и скважин

Классификация способов и средств бурения шпуров и скважин

Бурение горных пород производится с целью образования шпуров и скважин. Под шпуром понимают цилиндрическую полость диаметром до 75 мм и глубиной до 5 м, а под скважиной подобную полость диаметром более 75 мм или любого диаметра при глубине более 5 м. Шпуры и скважины используются для размещения в них взрывчатых веществ при добыче полезных ископаемых или проходке подготовительных выработок. Скважины, кроме того, используются для вентиляции, спуска угля и леса, прокладки кабелей и трубопроводов, дегазации пластов, дренажа и разведки полезных ископаемых.

Процесс проведения шпуров и скважин называется бурением, а используемые при этом машины – бурильными. Процесс бурения сводится к разрушению горной породы и удалению буровой мелочи из шпура или скважины. Разрушение горной породы на забое шпура или скважины может осуществляться при механическом воздействии бурового инструмента на породу или физическими средствами (высокотемпературной струей горелки, струей жидкости высокого давления, ультрозвуком,взрывными средствами и т.д.). В случае механического разрушения инструмент под действием механических усилий внедряется в породу, отделяя частицы с забоя, при этом кристаллографическая структура разрушенной породы не меняется.

По характеру приложения силовых нагрузок к буровому инструменту механическое бурение осуществляется следующими четырьмя способами: вращательным, ударным, вращательно-ударным, ударно-вращательным.

Вращательное бурение производится резцом, непрерывно вращающимся вокруг оси, совпадающей с осью шпура или скважины. Одновременно резцу сообщается подача на забой. Разрушение породы производится от постоянно действующего крутящего момента и осевого усилия (рис.2.1 а). Величина крутящего момента равна сопротивлению породы скалыванию и сопротивлению трения инструмента о породу. Во время бурения каждое перо резца движется по винтовой линии, скалывая своей передней гранью породу. Процесс скалывания породы происходит непрерывно, вследствие чего достигается высокая скорость бурения.

Вращательное бурение применяется только в породах ниже средней крепости (f < 6). Объясняется это тем, что при бурении по более крепким породам резец не в состоянии скалывать массив стружкой значительной толщины и разрушает породу истиранием, что приводит к интенсивному износу резца.

При ударном бурении разрушение породы производится исключительно ударной нагрузкой (рис.2.16) импульсами единичных ударов с высокой частотой их приложения. Разрушение породы осуществляется за счет раздавливания и скалывания её под лезвием инструмента, обычно выполняемого в форме клина. После каждого удара инструмент поворачивается на некоторый угол, для того чтобы разрушить породу по всему сечению шпура или скважины и произвести более эффективный скол в сторону обнаженной поверхности. Поэтому крутящий момент необходим лишь для преодоления сил трения, возникающих при повороте инструмента. Длительность пауз при ударном бурении значительно больше продолжительности разрушения, что обуславливает более низкую производительность ударного бурения. Однако ударной нагрузкой можно создавать весьма значительные удельные нагрузки по контакту инструмента с забоем, что позволяет успешно применять ударное бурение для проведения шпуров и скважин в породах любой крепости. Наиболее эффективно ударное бурение в крепких породах.

Рис. 2.1. Схемы прикладываемых к буровому инструменту нагрузок и разрушения породы от воздействия лезвия инструмента с забоем: а - при вращательном; б – при ударном; в – при вращательно-ударном; г – при ударно-вращательном способах бурения; Р_ОС - осевое усилие подачи; Q_УД - ударная нагрузка; М_КР - крутящий момент; 1 - разрушение породы за счет скалывания передней режущей кромкой при вращении инструмента; 2 - разрушение породы при раздавливании и скалывании ударной нагрузкой

Вращательно-ударное бурение осуществляется непрерывно вращающимся резцом, по которому наносятся удары. Резец постоянно прижат к забою осевым усилием подачи (рис.2.1 в). Под действием ударной нагрузки происходит эффективное внедрение режущей кромки в породу, а под действием постоянно действующего крутящего момента – скалывание его передней гранью. Объем скалываемой породы при каждом ударе в этом случае больше за счет совершения одновременно вращательного движения резцом. Кроме того, в промежутках между ударами резец поворачивается, также скалывая слой породы. Постоянно действующее усилие подачи противодействует выталкиванию инструмента из породы, а ударное воздействие на инструмент способствует лучшему внедрению лезвия и его меньшему износу. Разновидностью вращательно-ударного бурения является вибрационно-вращательное, когда непрерывно вращающемуся инструменту передаются вибрационные нагрузки. Вращательно-ударное бурение является производительным в породах средней крепости с f = 6 – 14 по М.М.Протодьяконову.

Ударно-вращательное бурение характерно тем, что порода разрушается в основном раздавливанием и скалыванием от воздействия ударной нагрузки. Постоянно действующий крутящий момент осуществляет поворот инструмента и частичное скалывание гребешков породы. Осевое усилие относительно невелико и действует постоянно с целью прижатия инструмента к забою (рис.2.1г). Так как при ударно-вращательном бурении разрушение породы суммируется от ударного воздействия и скалывания при повороте инструмента, то этот способ более эффективен, чем чисто ударное бурение. Однако в весьма крепких породах происходит интенсивное затупление лезвий породоразрушающего инструмента от их истирания при повороте. Ударно-вращательное бурение целесообразно в породах крепостью 12 – 18 по шкале М.М.Протодьяконова.

Главными физическими критериями интенсивности воздействия прикладываемых внешних сил при механическом разрушении являются удельная нагрузка при бурении резанием и удельная контактная энергия удара при заданной амплитуде силового импульса. При резании и ударном бурении разрушение горных пород имеет скачкообразный характер.

Для каждой породы при вращательном бурении резанием существует критическое осевое усилие, ниже которого вращательное бурение становится нерациональным, а при ударном бурении – критическая энергия удара, обеспечивающая наиболее рациональное использование кинетической энергии. То же самое справедливо и для вращательно-ударного бурения. Бурение с малыми осевыми усилиями сопровождается высокой энергоемкостью разрушения горных пород с образованием тонкодисперсного материала. На рис.2.2 приведены рекомендуемое удельное осевое усилие и энергия удара для различных способов бурения.

С увеличением прикладываемых нагрузок происходит отделение породы от массива в виде отдельных кристаллов и агрегатов. В этом случае разрушение принято называть объемным. Следовательно, для того чтобы вращательное бурение было эффективным, необходимо создавать осевое усилие выше критического значения, а при ударном бурении энергию удара выше критической. Как правило, при вращательном бурении увеличение осевого усилия, а при ударном – энергии удара приводят к уменьшению энергоемкости процесса разрушения, т.е. бурение протекает более эффективно с выходом более крупных продуктов разрушения. Высокие удельные нагрузки при бурении обеспечивают более эффективное использование подводимой к забою энергии, однако величина их ограничивается прочностью бурового инструмента.

infourok.ru

Основные закономерности разрушения горных пород

Основным видом деформационного процесса, под действием которого породы в процессе бурения разрушаются, является вдавливание. Рассмотрим явления, происходящие в породе при действии на нее постепенно возрастающей местной нагрузки, передающейся через штамп. Первоначально порода уплотняется в непосредственной близости от площади контакта. Затем, когда нагрузка достигает некоторого критического значения, в породе образуется конусообразная трещина, вершина которой обращена к вдавливаемому телу. При дальнейшем увеличении нагрузки трещина продолжает развиваться в глубину; при этом образуется система хаотически расположенных трещин, порода в вершине конуса раздавливается в порошок, передающий давление во все стороны.

Под влиянием этого давления порода продолжает разрушаться до образования лунки. Описанный процесс внедрения штампа составляет один полный цикл разрушения. При дальнейшем нагружеиии штампа процесс во всех трех фазах повторяется. Такая цикличность разрушения свойственна хрупким, прочным горным породам. В хрупких, но менее прочных горных породах разрушение также носит цикличный, но менее скачкообразный характер.

Разрушение малопрочных пород носит плавный характер. Рассмотрим действие динамического вдавливания (ударов) на породу. Исследованиями установлено, что в результате ударов горные породы могут разрушаться при напряжениях меньше критических, соответствующих пределу прочности. Сам механизм разрушения аналогичен описанному выше. Число ударов по одному и тому же месту может быть значительным. С увеличением силы удара число их уменьшается, и при некотором значении силы разрушение наступает после первого же удара. Таким образом, горная порода может разрушаться при действии как статических, так и динамических нагрузок. Сила удара в процессе динамического разрушения зависит от величины нагрузки и скорости ее приложения. Эффект разрушения в значительной мере зависит от формы твердого тела, которым разрушают горную породу. Все эти и некоторые другие факторы оказывают влияние на объемную работу разрушения.

3. Способы бурения. Бурение глубоких скважин

   1. Классификация способов бурения

Целевое назначение скважины и ее глубина определяют способ бурения скважины, тип и состав бурильного инструмента. Существует целый ряд классификаций способов бурения. В качестве самой приемлемой и логичной нами приводится классификация С. С. Сулакшина, хотя и она не достаточно полно охватывает все способы бурения и требует некоторой корректировки. В табл. 3.1 дана классификация способов бурения скважин по С. С. Сулакшину с некоторыми уточнениями.

В данной классификации выделены три класса бурения пород, определены группы по характеру воздействия на горные породы, отнесены к определенным группам способы бурения.

Таблица 3.1

Классификация способов бурения скважин

В практике наиболее широко применяются механические способы бурения, а из них самое широкое распространение имеют механическое вращательное бурение глубоких скважин при производстве ГРР на нефть и газ и колонковое бурение – на твердые полезные ископаемые. Из способов II класса в промышленности применяются лишь огневое бурение (из группы термических способов) при проходке взрывных скважин в карьерах и гидродинамический способ бурения – для сооружения дренажных скважин в благоприятных горно-геологических условиях. В табл. 3.2 приведены основные характеристики механических способов бурения скважин (по С. С. Сулакшину).

studfile.net

Бурильные машины

§ 1. Классификация бурильных машин и способов бурения

По назначению бурильные машины делятся на машины для образования шпуров по углю и горным породам и для проведения скважин различного назначения — разведочных, сбоечных, венти­ляционных, дренажных, дегазационных и др.

Шпурами принято называть цилиндрические полости, выполнен­ные в горной породе, глубиной до 5 м при диаметре до 75 мм. Шпу­ры большего диаметра называют скважинами, а длиной более 5 м — глубокими скважинами.

Бурильные машины, кроме того, классифицируют по способу разрушения горной породы, роду потребляемой энергии.

По первому признаку их подразделяют на машины с механиче­ским, физическим и комбинированным способами разрушения породы, по роду потребляемой энергии — на электрические, пнев­матические, гидравлические и комбинированные.

При механическом способе разрушения осуществляется непо­средственное воздействие специального бурового инструмента на разрушаемую породу. К этому способу относят ударно-поворот­ное, вращательное, ударно-вращательное и вращательно-ударное бурение.

При физическом способе разрушения на породу воздействуют газами, жидкостями, электрическим током, теплом или другими видами энергоносителя. К этому способу относят огневое (терми­ческое), взрывное, ультразвуковое, гидравлическое и электро­гидравлическое бурение.

При комбинированном способе разрушения на породу воздей­ствуют с помощью механического и физического способов одно­временно.

Ударно-поворотное бурение (рис. IV.34, а) характеризуется тем, что клиновидный инструмент внедряется в породу под дей­ствием кратковременной, но значительной по величине ударной нагрузки F_yд, направленной по оси инструмента. При этом осе­вое усилие прижатия инструмента F_oc очень мало и обеспечивает только контакт инструмента с породой в момент удара. Крутящий момент M_KР также очень мал. После каждого удара вследствие упругости породы и инструмента последний отскакивает от забоя и поворачивается механизмом поворота на некоторый угол β(рис. IV.35), обычно равный 10—20°. Под действием ударной на­грузки происходит разрушение породы под действием бура (бо­розды 1—1, 2—2 и 3—3) глубиной h и скалывание ее под действием горизонтальной составляющей F₆:

,

где α = 90 ÷120^° – угол заострения бура.

Разрушенную породу удаляют из шпура или скважины про­мывкой, продувкой или другим способами. Основное достоинство ударно-поворотного бурения — возможность бурить породы кре­постью f = 6 ÷ 20.

С помощью бурильных молотков (перфораторов) бурят шпуры и скважины диаметром 20—150 мм и глубиной до 12 м и более, а станками ударно-канатного бурения — скважины диаметром до 300 мм и глубиной до 40 м и более.

К недостаткам ударно-поворотного бурения следует отнести периодичность воздействия инструмента на породу, причем время, затрачиваемое на удар, в десятки раз меньше времени на движение инструмента по направлению к забою, отскок и поворот. Кроме того, для ударно-поворотного бурения характерны значительные пылеобразование, шум и вибрация при работе.

Вращательное бурение (рис. IV.34, б) характеризуется тем, что резец под воздействием осевого усилия подачи F,,_c и крутя­щего момента М_КР движется поступательно на забой, отделяя по винтовой линии срез толщиной h. Ударные нагрузки при этом от­сутствуют. Разрушение породы может осуществляться резанием, смятием и раздавливанием. Удаление продуктов бурения из шпура или скважины производится с помощью витых штанг или шнеков, сжатого воздуха и воды.

К бурильным машинам вращательного действия относятся ручные и телескопные сверла, бурильные станки, длинноходовые бурильные машины вращательного действия, буросбоечные и буро-шнековые машины. Область их применения — малоабразивные породы с коэффициентом крепости до f = 6 ÷ 8, а при оснащении рабочего инструмента алмазами — крепкие и очень крепкие по­роды (f >10).

При вращательном бурении различают бурение сплошным забоем, когда порода разрушается по всей его площади, и кольце­вым забоем, когда в центре забоя шпура (скважины) остается колонка (керн) неразрушенной породы. Преимущества вращатель­ного бурения: непрерывность процесса, обеспечивающая высокую производительность; разрушение породы крупным срезом, что уменьшает пылеобразование и

удельные энергозатраты; отсутствие вибрации машин при работе. К недостаткам следует отнести огра­ниченную область применения по крепости горных пород.

Ударно-вращательное бурение (рис. IV.34, в) можно рассма­тривать как ударное с непрерывным вращением инструмента. Разрушение породы происходит под действием большой ударной нагрузки F_уд, передаваемой клиновидному инструменту (долоту), постоянно прижатому к забою с относительно небольшим осевым усилием F_оc при непрерывном вращении инструмента под воздей­ствием небольшого крутящего момента М_кр, достаточного для того, чтобы производить зачистку шпура (или скважины) от разру­шенной породы и срезать небольшую часть ее, слабо связанную с массивом.

Этот способ бурения реализован в буровых агрегатах, приме­няемых в рудной промышленности при бурении скважин диаме­тром 85—150 мм и глубиной до 70 м в крепких и абразивных поро­дах (f = 8 ÷20).

Вращательно-ударное бурение (рис. IV.34, г). Разрушение породы происходит под воздействием значительных по величине осевой нагрузки F_oc, ударной F_yjr, а также крутящего момента М_КР. При таком сочетании усилий основная часть энергии затрачивается на разрушение породы резанием, а ударная нагрузка увеличивает глубину внедрения резца. Область применения — неабразивные породы с коэффициентом крепости f = 6 ÷ 14.

Этот способ бурения реализован в основном на тяжелых буриль­ных машинах для бурения шпуров и скважин диаметром до 100 мм.

Огневой (термический) способ бурения из всех физических способов получил наибольшее распространение и применяется для прожигания скважин диаметром до 300 мм и глубиной до 30 м. Разрушение породы происходит за счет термонапряжений, воз­никающих при ее нагреве высокотемпературными газовыми стру­ями (2000—2500 °С), вылетающими из сопел горелки со скоростью до 2000 м/с. Под действием этих напряжений тонкий слой породы растрескивается и под механическим воздействием газовых струй разрушается на мелкие частицы, которые транспортируются из скважин паро-газовой смесью. Наиболее эффективной областью применения являются породы, имеющие кремнистое основание, или породы с низким коэффициентом теплопроводности, которые растрескиваются раньше, чем начинается их плавление.

Ультразвуковой способ бурения основывается на принципе совместного воздействия на горную породу высокочастотных уль­тразвуковых колебаний, накладываемых на инструмент, и кавитационного эффекта промывочной жидкости.

Гидравлический способ бурения основан на действии струй воды небольшого диаметра (0,8—1 мм), подаваемой на забой под высоким давлением (до 200 МПа) и со сверхзвуковой скоростью.

Электрогидравлический способ бурения осуществляется пода­чей высокого напряжения на контакты электрической цепи, рас­положенные на забое скважины, заполненной водой. При этом происходит пробой межэлектродного промежутка с образованием газового канала в месте пробоя. Давление в искровом канале в за­висимости от параметров разрядного контура достигает 600–1500 МПа. Расположение искрового канала в непосредственной близости от породы приводит к ее разрушению.

Ультразвуковой, гидравлические и электрогидравлический спо­собы бурения в настоящее время находятся в стадии теоретических и экспериментальных исследований и в промышленности не при­меняются.

К физическому способу относится также взрывобурение, ко­торое может осуществляться с помощью патронов жидких или твердых взрывчатых веществ, а также струйным способом.

В первом случае в промывочному жидкость, циркулирующую по спущенным до забоя скважины трубам, с определенной частотой подаются патроны с жидким или твердым ВВ, взрывающиеся от удара в забой. Во втором случае по специальным трубкам из емкостей к дозирующим приспособлениям забойного взрывобура поступают жидкие компоненты ВВ (горючее и окислитель), ко­торые затем подаются на забой и с помощью инициатора (сплава калия и натрия) взрываются.

Взрывобурение в настоящее время находится в стадии проверки.

Термомеханическое бурение относится к комбинированному способу разрушения горной породы. Сущность способа заклю­чается в том, что с помощью высокотемпературных газовых струй в поверхностном слое забоя скважины создается предварительное напряженное состояние, благодаря которому значительно облег­чается последующее разрушение породы механическим воздей­ствием (шарошечным долотом или другим буровым инструментом). Производительность станков термомеханического бурения на 30— 50% выше по сравнению с чисто шарошечным бурением.

studfile.net

Смотрите также

• 
  Билеты бурильщика капитального ремонта скважин
• 
  Бурение скважин в ленинском районе
• 
  Обратный осмос для очистки воды из скважины
• 
  Замена погружного насоса в скважине
• 
  Где делают анализ воды из скважины
• 
  Бурение скважин михайлов
• 
  Построение инклинограммы скважины
• 
  Датчик уровня воды своими руками в скважине
• 
  Какие показатели должны постоянно контролироваться в процессе проходки ствола скважины
• 
  Что такое пьезометрическая скважина
• 
  Адаптер на скважину ласточкин хвост