Гидроударное бурение

Гидроударное бурение использует энергию потока промывочной жидкости, которая приводит в действие гидроударник. Этот механизм располагается в забое скважины и обеспечивает выполнение процесса разрушения породы. В отличие от гидромеханического бурения скважин данный метод не использует струи жидкости в качестве средства разрушения породы. Данный метод применяется при бурении пород средней и высокой крепости.

Воздействие на буримую породу при гидроударном бурении основывается на сочетании осевой нагрузки и крутящего момента, передаваемых от буровой установки по бурильным трубам, и ударных импульсов, создаваемых гидроударником. Поток промывочной жидкости обеспечивает разгон самого ударника, который бьет по наковальне. Она в свою очередь жестко связана с породоразрушающим инструментом. При прямом ходе инструмента расположенная внутри него пружина сживается, после удара приводя инструмент в исходное положение. В качестве долота могут применяться алмазные и твердосплавные коронки.

По типу действия гидроударное бурение может подразделяться на вращательно-ударное и ударно-вращательное. При использовании вращательно-ударного метода с использованием алмазных буровых коронок частота ударов минуту составляет 2500-3600, а частота вращения достигает 1000 оборотов в минуту. Данная технология продемонстрировала высокую эффективность при бурении твердых пород VII-XII категорий. Тот же метод с использованием твердосплавных коронок при той же частоте ударов подразумевает вдвое меньшее количество оборотов и применяется для бурения пород IV-VI категории.

Ударно-вращательное бурение требует использования специальных твердосплавных коронок, так как при снижении количества ударов до 1200 в минуту их энергия увеличивается в несколько раз (50-70 Дж по сравнению с показателем 8-15 Дж при вращательно-ударном бурении). Также в данном методе существенно возрастает расход промывочной жидкости.

Помимо приведенных методов существует гидроударно-эжекторный способ бурения, препятствующий заклиниванию керна за счет сочетания обратной циркуляции промывочной жидкости и сильной вибрации снаряда.

Использование гидроударного бурения позволяет снизить степень искривления скважин. Эта технология применяется широко применяется с 70-х годов прошлого века для бурения геолого-разведочных скважин глубиной 200-1200 метров.