Применение ударно-вращательного способа бурения
Ударно-вращательный способ применяется при бурении скважин в породах VI - IX, частично X категории по буримости на глубину до 1200 м. Разрушение породы происходит главным образом под действием ударных нагрузок. Скорость бурения можно рассматривать как суммарный эффект ударных нагрузок, крутящего момента и осевой нагрузки. С увеличением энергии скорость бурения увеличивается. Вращение инструмента носит вспомогательный характер.
В связи с этим используется специальный буровой инструмент: гидроударник с повышенной энергией удара Г76У, колонковый набор ОК-81, эжектор ОК-80М-76, двойной колонковый набор ОК-70М.
Колонковый набор ОК-81
Колонковый набор ОК-81 (рис. 7.18, а) включает специальную твердосплавную коронку КГ-3-76-4, кернорватель, колонковую трубу, делитель потока (при необходимости), отражатель. Учитывая значительные напряжения, возникающие при прохождении ударного импульса по инструменту к забою, детали колонкового набора имеют повышенную прочность.
Эжектор ОК-80М-76
Эжектор ОК-80М-76 (рис. 7.18, б) предназначен для увеличения выхода керна при бурении в трещиноватых и разрушенных породах. Эжектор устанавливается между колонковой трубой и гидроударником. Благодаря высокой скорости потока жидкости, вытекающей из сопла-насадки, вблизи нее образуется зона пониженного давления, в которую по каналам из колонковой трубы засасывается жидкость. Таким образом создается обратная призабойная циркуляция, способствующая значительному увеличению отбора керна и шлама. Следует отметить, что наличие поглощения жидкости на забое при использовании эжектора может вызвать прижог коронки.
Кернорватель КЦ-76МВ
Кернорватель КЦ-76МВ цангового типа размещается в конусной проточке
колонковой трубы и обеспечивает надежный захват и удержание керна.
Двойной колонковый снаряд ОК-7ОМ
Двойной колонковый снаряд ОK-7ОМ (рис. 7.18, в) применяется в неустойчивых разрушенных породах, в зонах интенсивного поглощения. В снаряде обеспечивается обратная призабойная циркуляция жидкости за счет разделения потока ниже кернорвателя: часть потока направляется на забой, основная часть поднимается с керном и выходит через каналы в верхнем переходнике в затрубное пространство. Керноприемная труба выполнена секционной, что упрощает операцию по извлечению керна. Ввиду передачи высокочастотных ударных нагрузок требуется повышенное внимание к ее техническому состоянию.
Ловушка Л-76
Ловушка Л-76 предназначена для очистки забоя от осколков твердого сплава буровых коронок. Корпус на наружной поверхности имеет четыре винтовых паза. Ловушка спускается с гидроударником. Жидкость к забою поступает по двум закрытым пазам и поднимается вверх с осколками по двум другим пазам, попадая во внутреннюю шламоприемную емкость.
Отражатель гидроударных волн
Отражатель гидроударных волн применяется с гидроударником Г76У для улучшения показателей его работы, что видно из сравнения значений энергии единичного удара.
Гидроударник Г-151У
Гидроударник Г-151У предназначен для интенсификации вращательного бурения
гидрогеологических, инженерно-геологических, технических и других скважин
диаметром от 151 до 222 мм в твердых породах глубиной до 300 м шарошечными
долотами (рис. 7.19).
Рис. 7.19. Гидроударник Г-151У.
1
— шаровой клапан; 2 — пружина клапана; 3 — поршень;
4
— утяжелитель; 5 — насадка ударника; 6 — наковальня.