Колонковое бурение нефтяных скважин

Колонковое бурение скважин — это одна из технологий, которая определяет ровное вырезание скважины в породе с помощью острых резцов, установленных на специализированной трубе. Ее отличием от стандартного бурения является использование особого бура с нарезными краями, которые лишь вырезает по краям породу, сохраняя ее внутренние и внешние края цельными. Также такое колонковое бурение проходит по быстрому способу, скорость которого в разы превосходит классический метод  с разрушительным действием окружающей породы.

Образованный керн в дальнейшем изымается. Это один из эффективных способов для определения состава твердой породы на конкретном участке.

Особенности данной технологии

Бурение колонковым способом  проходит с помощью полой трубы, окончание которой имеет острые зубья. Они могут иметь алмазное покрытие для более твердых пород. Придаваемым давлением острые резцы по краям трубы врезаются в участок породы для нефтяного бурения и проводят ее разрезание, углубляясь все больше. Внутренняя часть керна остается внутри полости, после чего изымается.

Создание нефтяных или других скважин может также проводится и другими типами коронок:

• Вольфрамитовые коронки;
• Алмазные коронки;
• Стальные коронки.

Выделяют следующие преимущества  бурения нефтяных и других скважин колонковым методом:

• В процессе создания нефтяных и других типов скважин сохраняется целостность керна и боковых зон породы. В дальнейшем ее можно извлекать для научного исследования;
• Создание нефтяных и других скважин может проводиться под различным углом, независимо от уровня твердости породы и ее физического состава. Для более плотных участков используется подмывание водой или раствором из глины;
• Технология подразумевает наличие глубоких, но небольших в диаметре скважин;
• Относительная доступность данного способа, а также легкий вес основной конструкции для создания нефтяных скважин.

Технология колонкового бурения скважин

Технология такого процесса подразумевает использования нескольких типов оборудования. Их отличие составляет в потенциальной мощности и типе передвижного кузова. Например, передвижной гусеничный транспорт с установленной системой будет иметь преимущество на участках с мягкой породой.

Важно учесть, что создание нефтяных месторождений должно проходить при высоких оборотах механизма, так как сама коронка имеет риск быстрого износа. Это эффективный способ для создания глубоких скважин.

Процесс промывки самой коронки, что предотвращает ее нагревание, обеспечивается водой или раствором из глины. Обычно, возле самой буровой установки и насоса установлен отдельный небольшой резервуар для хранения промывочной жидкости.

Такая технология в данном случае ведется при помощи колонковой трубы, коронки и буровой трубы, что проходит через весь участок породы. Сальник на поверхности приводит в действие механизм промывки системы.

Бурение колонковым способом требует наличия определенного списка оборудования:

1. Снаряды колонковые. Они существуют двух основных типов: с тонкими простенками и стандартные. Первые применяются для горизонтального бурения любых типов пород, в то время как вторые – для вертикального и незначительного уклона при горизонтальном создании скважин.
2. Колонковое бурение подразумевает наличие обсадной трубы, диаметр которой определяется габаритами самой коронки. Она эксплуатируется для сохранности боковых простенков.
3. Сальники, что используются для промывки всего механизма бурения.
4. Технология бурения твердых или рыхлых пород часто не обходится без наличия коронок с алмазными наконечниками.

Колонковое бурение скважин  начинается с этапа формирования площадки. Для этого устанавливается насосное оборудование, которое будет проводить этап создания нефтяных или других типов скважин. Рядом с наносом рациональнее сформировать соответствующую яму для закачки промывочной жидкости. Такой способ позволит не использовать дополнительно резервуар с водой или глиняным раствором.

Колонковое создание скважин  может требовать замены основной коронки прямо во время бурения. Для этого трубу вынимают и производят быстрый монтаж новой коронки. Дополнительные остановки могут потребоваться, когда керн заполнит всю буровую трубу (специальный желонок). После этого его также извлекают и по нему определяют уровень пробуренной глубины.

Колонковое создание нефтяных скважин может проводиться, как с водянистой промывкой, так и со специальным указанным выше глиняным раствором. В некоторых случаях возможно применение воздуха под высоким давлением. Однако это актуально в том случае, если сама порода на любой из глубин не содержит воды. Технология применения глиняного раствора актуальна для пород, которые имеют мягкую структуру, и существует риск их преждевременного обвала.

Также может применяться и другой способ укрепления – обсадочный трубы. Они также указывались выше. Дело в том, что существуют слишком мягкие породы и участки на больших глубинах, промытые проточным течением вод. Чтобы избежать риска их обвала, используется установка стальной трубы по контуру (или трубы из другого материала, имеющего устойчивые характеристики к механическому, химическому воздействию). Бурение нефтяных скважин подразумевает применение любой технологии, описанной выше, исходя из геологических требований.

Колонковое бурение на больших глубинах (более нескольких сотен метров) подразумевает использование трубы с автоматическим механизмом – подъемником, который производит поднятие керна на поверхность земли.

Также колонковый метод может проводиться «на сухую», без применения жидкости или глиняного раствора для промывки породы. Это исключает необходимость подключения насосной станции и применения резервуара с водой, но замедляет процесс создания нефтяных и других скважин за счет быстрого износа коронки.

Характеристики алмазного бурения

Читайте также:

Колонковое бурение — определение, обзор преимуществ и описание технологии колонкового бурения, полезная информация от компании «ПК Анкер Гео»

Будучи основным способом разведки месторождений полезных ископаемых, колонковое бурение приобрело за последние годы большую популярность на территории России. Чаще всего данный способ применяется при гидрогеологических и инженерно-геологических изысканиях, а также на структурно-картировочных исследованиях при разведке газовых и нефтяных месторождений. Нередко можно увидеть буровую установку и на частных земельных участках: метод часто применяется для бурения на воду.

Колонковое бурение имеет ряд преимуществ перед другими методами по следующим причинам:

• порода извлекается из скважины в виде цилиндрических столбиков — кернов, по которым можно с лёгкостью составить геологический разрез;
• работы производятся относительно лёгким оборудованием;
• бурение производится на достаточно большую глубину при малом диаметре скважины;
• большой выбор буровых коронок позволяет осуществлять бурение в породах любой твёрдости и под любыми углами относительно горизонта.

Для спуско-подъёмных операций при колонковом бурении применяют широкий спектр элеваторов, подкладных вилок и ключей.

Колонковое бурение производится следующим образом. На месте, где предполагается размещение буровой установки, разравнивают площадку. После этого выкапывают ямы, в которых будут располагаться ёмкости с промывочной жидкостью и раствором для фундамента. Далее начинается непосредственно сборка самой буровой установки.

Когда буровая установка полностью собрана, проверена и налажена, в нужном направлении производится пробное забуривание. Если направление соответствует требуемому, устье скважины крепят направляющей трубой. Одновременно с этим оборудуется система очистки бурового раствора от шлама.

Нередки случаи, когда колонковое бурение приходится производить в местах, далёких от линий электроснабжения. В таких ситуациях насос и станок приводятся в движение от двигателя посредством специальных трансмиссий.

Если колонковому бурению подвергаются устойчивые породы, то в процессе работ необходимо озаботиться постоянной промывкой скважины. В качестве промывочной жидкости чаще всего применяется обыкновенная вода. В каких-либо специальных растворах необходимости нет.

Если колонковое бурение происходит на территориях, где преобладают недостаточно устойчивые породы, промывку осуществляют преимущественно глинистыми растворами, так как они способствуют укреплению стенок скважины.

При бурении в безводных скважинах можно обойтись продувкой забоя газом или сжатым воздухом. Это касается и скважин, разбуриваемых в мёрзлых и льдистых породах.

При осуществлении высокооборотного бурения, в ходе которого применяются алмазные буровые коронки, рабочие чаще всего прибегают к использованию слабых растворов эмульсий в качестве промывочной жидкости. Они несложны в приготовлении и их легко можно подавать в скважину. Такие растворы не только отвечают за промывку, но и обеспечивают существенное снижение трения и вибрации.

Когда колонковые трубы до отказа заполняются керном, инструмент тут же поднимают на поверхность. При осуществлении колонкового бурения в абразивных и твёрдых породах процесс приходится прерывать в связи со снижением скорости бурения. Это происходит преимущественно из-за затупления буровой коронки.

При разбуривании трещиноватых пород скорость работ также имеет свойство быстро падать. Рабочим часто приходится производить подъём инструмента, так как керн быстро самозакаливается в колонковом снаряде, препятствуя нормальному функционированию буровой установки. Перед тем как осуществлять подъём, рабочие убеждаются, что керн прочно заклинен в нижней части снаряда.

Нередко скважина, образуемая при колонковом бурении, пересекает слои неустойчивых пород. От обваливания или выпучивания в таких случаях не может застраховать даже применение промывочных спецрастворов. Если в ходе работ обнаружен такой слой, то его стремятся как можно быстрее перекрыть обсадными трубами. Это страхует неустойчивые породы от деформаций, а вместе с тем и всю скважину от обвала. Колонковое бурение после этого продолжают, но уже другой буровой коронкой. Спуск колонны обсадных труб требует установки породоразрушающего инструмента меньшего диаметра. Через 50-70 метров углубления азимут скважины обычно меняют.

Колонковое бурение завершают, когда скважина полностью пересекает пласт полезного ископаемого и буровая коронка врезается в пустую породу лежачего бока. Инструмент поднимается, а в скважине начинают производить необходимые геофизические исследования. Измеряют не только глубину скважины, но и её кривизну, а также температуру внутри. Когда все измерения произведены, можно приступать к ликвидационному тампонированию.

Технология колонкового бурения скважин: описание процесса и видео

Колонковое бурение считается одним из наиболее популярных способов инженерно-разведывательных изысканий, который зачастую применяется для изучения месторождений полезных ископаемых.Вместе с тем, технология колонкового бурения скважин может использоваться не только в горнодобывающей промышленности. Данный метод нередко применяется на территориях частного землевладения – с его помощью осуществляется доступ кподземным водам для организации автономного водоснабжения.

Содержание

Быстровращательное сверление грунта, в процессе которого порода разрушается по кольцу, а не по всей площади, называется колонковым бурением скважин. Основным инструментом в этом случае выступает коронка – пустотелый цилиндр с заостренными резцами, твердость которых зависит от разрабатываемой породы.

К сведению. Для крепких пород применяется алмазный резец, для средних – победитовый или вольфрамовый, а для пород небольшой крепости используется стальной режущий инструмент.

Колонковый бур

Область применения ↑

Как уже отмечалось, колонковая технология бурения скважин наиболее часто применяется для разработки различных горных месторождений.В отличие от типичного роторного долота, полностью разрушающего грунт во время прохода, коронка действует более точечно, вырезая породу по своему радиусу. Таким образом, после прохода образуется своеобразный столбик с цельной структурой – керн, по которому проводится анализ породы в данной местности.

Интересно знать. Помимо разведывательных изысканий данный способ используется в строительной сфере.Для сверления отверстий большого диаметра в железобетонных конструкциях подобная технология считается наиболее удачной.

При разработкескважинна воду бур с коронкой очень удобно применять для твердого грунта. В случае небольшого диаметра отверстия (до 150 мм) работы осуществляются достаточно быстро – от нескольких десятков до нескольких сотен метров за смену. Иногда проход коронкой используется, чтобысоздать направляющий ход для шнекового бурения. Такой метод существенно упрощает и ускоряет рабочий процесс.

Проход колонковым буром часто применяется для лучшей реализации шнековойтехнологии

Основные особенности ↑

К специфическим особенностям колонкового бурения скважин можно отнести следующие моменты:

• порода извлекается цельными кусками, что дает возможность точно изучить разрез грунта;
• буровые работы производятся под разными углами;
• технология позволяет обрабатывать грунты с различным уровнем твердости;
• скважины можно существенно углублять при незначительном диаметре отверстия;
• буровое оборудование является достаточно маневренным, поэтому нередко используется в условиях сложного ландшафта.

Большой выбор коронок позволяет разрушать породы любой твердости

Существует два способа применения подобного бура: работа на сухую и с промывкой.Поскольку не всегда есть возможность обеспечить достаточный объем воды, очень часто рабочий процесс осуществляется без применения жидкости. В этом случае углубление происходит не очень быстро. Кроме того, вероятность слома коронки является значительной, поэтому сухоебурениесчитается довольно затратным мероприятием.

Извлечение породы с использованием промывки– более надежный метод, который, к тому же, позволяет углубляться в грунт гораздо быстрее. Его часто используют, когда необходимо пробурить скважину большой глубины, затратив на это минимально возможное время.

Схема колонкового бурения скважиныс применением промывочного раствора

Принцип работы ↑

Рабочий инструмент вращается на высоких оборотах, разрезая с помощью коронки горную породу. При этом частоту вращения можно регулировать: для мягкого грунта устанавливаются сравнительно небольшие обороты, для твердых пород – более высокие.

Посколькукоронка разрезает грунт только по краю,образовавшаяся в процессе внутренняя часть должна извлекаться на поверхность. Для этого существует два способа:

1. Бур поднимается на поверхность, после чего из него извлекается керн.
2. Используется специальная труба-подъемник, по которой порода транспортируется наверх.

К сведению. Для крепких пород колонковые буры считаются более производительными, чем шарошечные и матричные долота, так какпри разработке скважины прикладывается меньше усилий.

Бурильный станок и инструмент ↑

Бурильноеоборудование для колонкового бурения скважин, как правило, устанавливают на шасси классических автомобилей – Урал, КАМАЗ, МАЗ. Хотя дляработы в условиях сложных рельефов может использоваться гусеничная спецтехника.

Бурильные установки для реализации колонковой технологии

Для работ данного вида применяется такой инструмент:

• Стандартные или тонкостенные снаряды (трубы). Первые могут использоваться как для вертикального, так и для горизонтального (углового) сверления. Вторые применяются исключительно для горизонтальных работ.
• Породоразрушающий элемент – коронка. Наиболее универсальными считаются алмазные резцы, которые одинаково успешно разрушают твердый и рыхлый грунт.
• Штанги для наращивания глубины скважинного отверстия.
• Промывочные сальники, обеспечивающие подачу промывочного раствора и отвод потока жидкости с керном.
• Переходники для стыковки буровых штанг, промывочных сальников, вращателей.
• Долота, которые применяются для увеличения глубины скважины в особо сложных местах.

Бурильные трубы для приема керна и поддержания правильного направления скважинного отверстия

Этапы бурения ↑

Технология колонкового бурения скважин реализуется следующим образом:

1. Подготавливается поверхность, которая очищается от мусора и посторонних предметов.
2. На небольшом расстоянииот планируемого отверстия роется яма глубиной около 2 м для промывочной жидкости.
3. В земле пробивается небольшое отверстие для размещения бура.
4. По мере углубления прохода в трубе скапливается грунт. При полном заполнении ееподнимают на поверхность.
5. Порода из трубы извлекается с помощью молотка. Удары необходимо наносить методично и не слишком сильно, чтобы не повредить металл.
6. После извлечения породы бур опускается обратно в скважину. Процесс повторяется до момента достижения необходимой глубины отверстия.

По составу извлеченного керна можно судить о структуре грунта на разной глубине

Состав промывочной жидкости подбирается в соответствии со спецификой работ.Например, если для колонкового бурения скважины применяется алмазный инструмент, промывка осуществляется специальной эмульсией. Для песчаных грунтов в раствор добавляется состав (жидкое стекло, глинистая масса и т.п.), который укрепляет стенки скважинного отверстия.

Важно. Если работы производятся в грунте с неустойчивой структурой, использование промывочной жидкости для укрепления стен является неэффективным. В этом случае скважину необходимо укреплять обсадными трубами в процессе углубления.

Для работы в твердых породах следует изначально подготовить запасные коронки. Чем прочнее грунт, тем стремительнее изнашивается инструмент. Поэтому чтобы не останавливать процесс, лучше в запасе иметь несколько аналогичных экземпляров.

Различные бурильные технологии могут существенно отличаться друг от друга, при этом каждая будет максимально полезна в определенных условиях.Эксплуатация колонкового бура позволяет за максимально короткие сроки создать в грунте отверстие требуемой глубины. Однако для реализации данного метода необходимо применение спецтехники. Поэтому чтобы его воплотить в жизнь, следует воспользоваться услугами профессиональных бурильщиков.

Колонковое бурение. Способы бурения инженерно-геологических скважин в Киеве и Украине

Сущность колонкового вращательного бурения заключается в том, что горная порода разрушается с наружи поперечного сечения кольцевой части скважины и сохраняет столбик породы — керна.

Принципиальная схема современной буровой.установки для вращательного колонкового бурения приведена на рис.1.

На месте запроектированной скважины устанавливаются вышка (мачта) 20, а в буровом здании 23 — буровой станок 21, буровой насос 22 с двигателями 24 и 25, пульт управления 26 и панель контрольно-измерительных приборов и регистрирующей аппаратуры 27, труборазворот 28. Для циркуляции промывочной жидкости устраивается циркуляционная система, состоящая из желобов 29 и отстойников 19.

Колонковый набор, состоящий из коронки 1, колонковой трубы 3 и переходника 4, опускается в скважину на колонне бурильных труб 5. Бурильную колонну опускают с помощью лебедки 8 станка через талевую оснастку, включающую в себя талевый блок 14, талевый канат 15 и кронблок 16. Бурильные трубы свинчиваются и развинчиваются труборазворотом. Опущенная в скважину колонна соединяется с ведущей бурильной трубой 10, проходящей через вращатель 7 станка и подвешенной через вертлюг-сальник 12 и вертлюг-амортизатор 13 к талевому блоку. Ведущая бурильная труба закрепляется в зажимном патроне 9 вращателя, передающем вращение бурильной колонне в процессе бурения. Включается насос, засасывающий промывочную жидкость из отстойника через храпок (фильтр) 17 и всасывающий шланг 18. Далее промывочная жидкость подается через нагнетательный шланг 11 и вертлюг-сальник внутрь бурильной колонны. В соответствии с физическими и механическими свойствами буримых пород буровой коронке передаются необходимая частота вращения и осевая нагрузка при соответствующем расходе промывочной жидкости. Коронка, разрушая породу по кольцевому забою, выбуривает керн 2, поступающий в колонковую трубу. Промывочная жидкость охлаждает коронку, очищает забой от выбуренных частиц пород (шлама) и поднимается в затрубном пространстве. Далее выходит на поверхность из направляющей трубы 6, попадает в желоба и отстойники, где очищается от шлама и вновь поступает в насос.

После заполнения колонковой трубы керном или затупления коронки бурение прекращают, керн заклинивают от выпадения и снаряд поднимают на поверхность. После извлечения керна и замены коронки буровой снаряд опускают в скважину и продолжают бурение. Процесс бурения контролируется по контрольно-измерительным приборам и аппаратуре. Пробуренные интервалы скважины, представленные обрушающимися или поглощающими породами, обычно закрепляют обсадными трубами, а бурение уже продолжают коронками меньшего диаметра.

По мере необходимости, а также после окончания бурения в скважине производятся геофизические и гидрогеологические исследования. Скважина, выполнившая геологическое задание или свое назначение, ликвидируется, а оборудование демонтируется и перевозится на новую точку.

Колонковое бурение обеспечивает наиболее точную геологическую ситуацию, так как позволяет отобрать образцы ненарушенной структуры по всей глубине скважины. Этот метод позволяет бурить скважины в породах, которые имеют разную твердость и под любым углом (вертикальные, наклонные, горизонтальные и восстающие из подземных выработок). Также следует отметить возможность бурения инструментами малых диаметров на большие глубины при относительно небольшом и легком оборудовании, при этом с небольшими энергетическими и финансовыми затратам. Именно поэтому такой тип бурения стал наиболее распространенным.
Напластование инженерно-геологических элементов, глубину их залегания, мощность и морфологию определяется достаточно точно по результатам колонкового бурения.

Для разрушения породы при этом виде бурения используются коронки, армированные алмазами и твердыми сплавами, а также буровая дробь с дробовыми коронками. В связи с этим различают следующие виды бурения: твердосплавное для бурения пород I—VIII категорий по буримости, алмазное и дробовое— VII—XII категорий.

Диаметры скважин, принимаемые по диаметру коронок, по принятому стандарту бывают от 36 до 151 мм. Глубина скважин изменяется от нескольких метров до сотен метров.

В зависимости от физических и механических свойств грунтов, которые нужно пройти и от глубины скважины, бурение таким способом производится «всухую», с промывкой водой или глинистыми растворами, с продувкой сжатым воздухом, а также возможен безнасосный способ. Выбор агента для очистки скважины от шлама производится в зависимости от свойств проходимых грунтов.

Колонковое бурение «всухую» с продувкой воздухом следует использовать для проходки скважин глубиной до 30 м в глинистых и песчаных слабообводненных грунтах, устойчивых в стенках скважин. Бурение «всухую» происходит наиболее эффективно при налички в скважине подземных вод или при подливе в скважину воды.

Колонковое бурения с промывкой следует использовать для проходки в скальных и полускальных грунтах, в отдельных случаях для проходки песчаных и глинистых грунтов. В качестве промывочной жидкости используют воду или глинистый раствор.

Бурение с промывкой в нескальных грунтах (песчаных и глинистых) имеет недостатки так, как происходит изменение химического и минералогического состава грунтов, искажается точная глубина появления грунтовых вод, вследствие воздействия промывочной жидкости. Использование в качестве промывочной жидкости глинистого раствора приводит к кальматации трещин, а порой к просачиванию в безнапорные водоносные горизонты. Бурение с промывкой хорошо подходит при проходке полускальных и скальных грунтов так, как не имеет вышеперечисленных недостатков.

Колонковое бурения с продувкой воздухом рекомендуется осуществлять в необводненных, устойчивых в стенках скважин грунтах, трещиноватых скальных и полускальных, где обеспечение нормальной циркуляции промывочной жидкости практически невозможно, в мёрзлых грунтах, в пустынных засушливых местностях, в условиях бездорожья, труднодоступных и горных районах, где водоснабжение затруднено. Бурение с продувкой по сравнению с бурением с промывкой имеет ряд преимуществ: более высокую механическую скорость бурения, увеличенную проходку на породоразрушающий инструмент, улучшенные условия труда (особенно в зимнее время). Бурение с продувкой в грунтах, естественная структура которых нарушается от контакта с водным раствором, предотвращает размыв стенок скважин и образование обвалов.

Сущность «безнасосного» бурения заключается в том, что проходка скважин ведется обычным колонковым способом без подачи насосом на забой промывочной жидкости и с расхаживанием бурового снаряда. Циркуляция жидкости между стенками скважины и наружной поверхностью колонкового снаряда, а также между керном и внутренней поверхностью коронки и колонковой трубы происходит вследствие расхаживания снаряда.

К вопросу о колонковом и шнековом бурении

Бурение (процесс проходки скважин с целью получения информации о геологическом строении территории и ее гидрогеологических условиях) – один из основных видов инженерно-геологических изысканий, по существу, определяющих возможность и условия строительства и эксплуатации зданий и сооружений, то есть освоения и использование земных и водных территорий.

Чрезвычайно важна информация, получаемая при бурении. Качество ее в первую очередь зависит от способа и разновидности бурения, применяемой технологии, умения и навыков бурового мастера, опыта и добросовестности геолога.

Выбор способа бурения проводится и обосновывается в программе инженерно-геологических изысканий в зависимости от поставленной цели, соответствующей требованиям технического задания.

Обычно выделяется 7 способов бурения: колонковый, ударно-канатный кольцевым и сплошным забоем, медленно-вращательный (в том числе — ручной), вибрационный, шнековый и роторный.  В зависимости от принципа охлаждения породоразрушающего инструмента, метода его погружения в породу и применяемого при этом орудия используется св. 15 разновидностей.

Для инженерно-геологических целей наиболее приемлемый колонковый способ бурения с шестью разновидностями диаметром от 34мм (в монолитных твердых и весьма твердых скальных грунтах) до 219мм (чаще 152-168мм), среди которых для территории Среднего Урала и Приуралья обычны и ценны всухую (в скальных выветрелых и сильновыветрелых грунтах и карстующихся породах) и с промывкой водой.

Роторное бурение, как правило, применяется для водоснабженческих скважин в достаточно изученных условиях, ударно-канатное — в крупнообломочных грунтах.

Каждый из применяемых способов должен быть обоснован эффективностью употребления, но главное – обеспечением необходимой (порой до 10-20 см) точности установления границ между инженерно-геологическими и расчетными грунтовыми элементами, высокого потенциала возможности изучения состава, состояния и свойств грунтов, их текстурных и структурных особенностей и трещиноватости скальных разностей в природных условиях залегания, действенной трактовки результатов геофизических работ. Именно колонковый способ бурения наиболее важен и для бурового зондирования при фиксации скорости проходки.

При выборе способа бурения необходимо помнить и о предназначении скважин, среди которых технические и разведочные, зондировочные и контрольные, опытные и эксплуатационные, режимные и гидротермические, строительные и специальные и др.

Применение шнекового (любой разновидности) бурения (наиболее эффективного в скорости в определенных условиях, но низкой точности, часто недопустимой в инженерно-геологических изысканиях) должно быть аргументировано особенно тщательно и подтверждаться в последующем фотодокументами (в СП прямо указано!), что на практике, к сожалению,  не наблюдается и нередко является первопричиной обмана, близкого к уголовному деянию.

Костарев Виталий Петрович, Кандидат геолого-минералогических наук, доцент, гл. гидрогеолог ОАО «ВерхнекамТИСИз»

 

Возможно, Вам понадобится:

Все о бурении скважин колонковым способом

 

Для разведывания месторождений полезных ископаемых применяются специальные технологии, которые позволяют установить вероятную зону залегания по каким-либо внешним признакам. Но после проведения визуальных исследований все равно придется брать пробы земной коры, чтобы уже подробно изучить их в лабораторных условиях.

Колонковое бурение применяется как раз для таких целей, потому что оно обладает полным набором необходимых характеристик, позволяющих работать с максимальной эффективностью. Этот способ воздействия используется для разведки твердых полезных ископаемых, так как его главным достоинством является возможность получения на выходе дробленой горной породы, пригодной для анализа в химических лабораториях.

Приборы и комплектующие для бурения

Любая технологическая операция требует наличия определенных инструментов, которые помогут проделать все необходимые работы с максимальной эффективностью. Буровые установки колонкового бурения имеют довольно компактные размеры в сравнении с похожими агрегатами иного назначения. Они монтируют на автомобильную платформу, что делает их транспортировку быстрой и простой.

Высокий уровень мобильности позволяет безо всяких проблем перемещаться с места на место, чтобы успевать за короткий промежуток времени исследовать большую площадь. При этом в качестве базового шасси используются в основном современные серийные грузовики с повышенным уровнем проходимости, так как зачастую приходится проходить эксплуатацию в условиях полного бездорожья, где обыкновенная модель не сможет быть эффективной.

 

Станок колонкового бурения представляет собой агрегат обладающий высотой более 10 метров, так как глубина бурения порой превышает один километр и необходимо, чтобы базовой комплектации инструмента хватало для разведки на заданном расстоянии. Всего же конструктивно прибор состоит из нескольких взаимосвязанных узлов и механизмов:

 

• •    коронки, которая служит для непосредственного разрушения породы и грунта с целью продвижения вглубь исследуемой зоны;
• •    колонковой трубы, к концу которой закрепляется коронка;
• •    специального переходника, при помощи которого можно использовать в качестве основного рабочего элемента комплектующие от разных компаний;
• •    шламовой трубы, которая служит направляющей основой для промывочной жидкости, при помощи которой отработанные твердые отходы вымываются на поверхность, где их можно собирать для исследований на разных глубинах;
• •    колонны бурильных труб, которая служит для соединения двигателя с вращающимися рабочими механизмами. В ней же содержатся узлы, отвечающие за передачу крутящего момента и кинетической энергии;
• •    ниппельных или муфто-замковых соединений, которые служат для сбора разрозненных элементов в единый механизм, способный выполнять свою работу;
• •    промывочного сальника, служащего для контроля подачи жидкости в рабочую зону, чтобы ее количество не превышало необходимый уровень;
• •    насоса для подкачивания промывочной жидкости вглубь скважины;
• •    силового агрегата, приводящего рабочий механизм в действие.

Так что колонковое бурение скважин проводится с помощью высокотехнологичного оборудования, которое обладает большим количеством достоинств и совершенной на текущий момент конструкцией.

Особенности бурения скважин колонковым методом

Внешне колонковый способ бурения является одним из наиболее простых, так как не требует предварительной подготовки. Главное, чтобы автомобиль мог добраться до нужного места, а там уже можно разобраться со всеми текущими проблемами. Конструкция позволяет бурить не только строго вниз, но и под любым углом, что значительно упрощает операцию и не требует наличия идеально ровной поверхности.

 

После завершения процесса в земле остается скважина небольшого диаметра, которая при отказе от разработок в исследуемой зоне вскоре затянется сама по себе, так что не придется тратить время на ее запечатывание.

 

Технология колонкового бурения может быть рассмотрена в виде определенной последовательности этапов, среди которых нужно выделить:

 

• 1.    Визуальный поиск местности наиболее вероятного залегания полезных ископаемых, взятие поверхностных проб с почвы и радиолокационное «прозванивание» земли.
• 2.    Доставка рабочего оборудования на место и его развертывание.
• 3.    Подбор соответствующей насадки и непосредственное бурение на определенную глубину с целью получения опытных образцов земных пород.
• 4.    Лабораторные исследования, которые позволят понять, стоит ли бурить далее или этот процесс бесперспективен и нужно переключаться на другую зону.

 

 

 

Чтобы лучше понять суть исследований, стоит посмотреть колонковое бурение на видео.

Типы коронок для бурения

Всем хорошо известно, что почвы в разных местах имеют неоднородных характер, что делает работу не совсем удобной. Приходится постоянно подбирать инструменты, которые самым лучшим образом справятся в определенной ситуации. В соответствии с применяемостью коронки колонкового бурения делятся на:

 

• •    стальные, которые служат для самых мягких грунтов;
• •    победитовые или вольфрамитовые — для пород средней крепости;
• •    дробовые или алмазные — для самых твердых и каменистых грунтов.

Алмазное колонковое бурение является наиболее дорогим, так как требует использования самых лучших расходников. Но для него отсутствует класс невыполнимых задач, поэтому можно проводить работу на абсолютно любой местности.