Ударно-вращательное бурение скважин: инструменты и механизмы

Методом ударно-вращательного бурения можно быстро пробурить скважину. Суть данной технологии заключается в следующем: на инструмент, которые разрушает породу, подаются импульсы сразу двух видов (удара и вращения).

При бурении скважин таким способом может использовать пневмоударник, обеспечивающий 1000-2000 ударов в минуту или гидроударник, характеризующийся еще большей производительностью. Они могут давать до 3500 ударов в минуту.

Буровая коронка

Главным рабочим инструментом в рассматриваемой технологии бурения скважин является буровая коронка. Требования к буровому инструменту очень высокие, ведь для оптимального уровня производительности необходимо, чтобы все рабочие лезвия имели правильную ориентацию. То есть расчет их углов должен быть очень точным. Только так инструмент сможет эффективно передавать комплексную нагрузку.

На основе многочисленных исследований, проведенных инженерами в этой сфере, было выявлено, что для каждого типа разрушаемой породы необходимо свое сочетание сил динамического и статического характера. Исходя из этого, в зависимости от условий бурения и подбираются лезвия рабочего инструмента. Если они будут подобраны неправильно, то инструмент быстро износится.

В конструкцию буровых установок входят механизмы, обеспечивающие ударное и вращательное воздействие на разрушаемую породу. Система управляется с одного пульта.

Ударно-вращательные механизмы зачастую собираются в едином корпусе. Но есть варианты и раздельного расположения. Но это далеко не все, что отличает ударно-вращательные устройства от обычных буровых установок. Еще одно отличие заключается в том, что в скважину опускается и пневмоударник.

Погружной пневмоударник

По своей сути это просто очень мощный и большой перфоратор. Он вращается совместно с буровой колонной. Работа такого пневмоинструмента основана на использовании гидровоздушной смеси. Преимуществом использования такого инструмента является то, что отработанный воздух выполняет еще одну важную функцию: он чистит забой от дробленой породы.

Существует две основные группы пневмоударников:

1. Для буровых работ, проводимых на открытой местности (маркировка «П»)
2. Для подземных работ (маркировка «ПП»).

Буровое долото

Корпус этого инструмента подвержен воздействию сильных нагрузок, поэтому он изготавливаются из стали 40ХН. Инструмент устанавливается на специальные штанги, которые также изготовлены из прочной стали (например, 36 Г2С или 35ГС).