Колонковое бурение
КОЛОНКОВОЕ БУРЕНИЕ (а. соre drilling; н. Kernbohren; ф. forage carottant, carottage; и. perforacion соn extraccion de testigos, sondeo соn extraccion de testigos) — бурение. при котором разрушение породы осуществляется по периферийной части забоя. с сохранением колонки породы (керна). Исследование керна даёт характеристику проходимых бурением пород.
Колонковое бурение предложено швейцарцем Ж. Лешо в 1862. Применяется в породах любой твёрдости при бурении на нефть и газ. поисках и разведке месторождений твёрдых полезных ископаемых. геолого-съёмочных и картировочных работах, гидрогеологических, инженерно-геологических и геохимических исследованиях.
При колонковом бурении очистка забоя осуществляется с помощью бурового насоса или компрессора путём нагнетания через колонну бурильных труб воды. глинистого раствора. эмульсии, полимерных жидкостей, пены, аэрированного раствора или сжатого воздуха. Керн из скважины извлекается путём подъёма колонны бурильных труб, съёмными керноприёмниками или путём непрерывной транспортировки керна через двойную или одинарную колонну труб обратным потоком промывочной жидкости в процессе бурения (см. Гидротранспорт Керна ). Диаметры применяемых коронок для геологоразведочного бурения 36-151 мм, для эксплуатации месторождений нефти и газа — до 305 мм. Максимальная глубина колонкового бурения достигнута при бурении Кольской сверхглубокой скважины (свыше 12 км).
В зависимости от твёрдости и абразивных свойств горных пород для бурения используют буровые коронки и буровые долота колонковые. Частота вращения породоразрущающего инструмента при геологоразведочном бурении от 100 до 3000 об/мин, при эксплуатации месторождений на нефть и газ — от 60 при роторном бурении до 800-900 об/мин при турбинном бурении. Колонковым бурением проходят вертикальные, наклонные, восстающие, многозабойные скважины в породах с разнообразными физико-механическими свойствами.
Перспективно колонковое бурение, исключающее подъём бурильной колонны для извлечения керна, получает распространение плавное регулирование частоты вращения инструмента и автоматизация регулирования режимных параметров бурения.
Колонковое бурение это:
вращательное бурение, при котором разрушение породы осуществляется не по всей площади забоя, а по кольцу с сохранением внутренней части породы в виде Керн а. При К. б. частицы разрушенной породы удаляются из забоя и выносятся на поверхность промывочной жидкостью, нагнетаемой буровым насосом в колонну бурильных труб. Выбуренный керн входит в колонковую трубу и по мере углубления скважины заполняет её. Периодически керн заклинивают, отрывают от забоя и поднимают на поверхность. К. б. осуществляется буровыми установками, с помощью которых производятся спуск и подъём инструмента, вращение и подача бурового снаряда и др. операции. В зависимости от твёрдости и абразивных свойств горных пород для бурения используются буровые коронки (или долота) различных типов (см. Долото буровое. Коронка буровая ). К. б. проходят вертикальные, наклонные, восстающие, многозабойные скважины в породах с самыми разнообразными физико-механическими свойствами. К. б. применяется, как правило, при разведке твердых полезных ископаемых, а также в инженерно-геологических изысканиях. См. также Бурение .
Лит.: Воздвиженский Б. И. Волков С. А. Разведочное колонковое бурение, М. 1957; Куличихин Н. И. Воздвиженский Б. И. Разведочное бурение, М. 1966; Марамзин А. В. Бурение геологоразведочных скважин на твердые полезные ископаемые, Л. 1969.
Б. И. Воздвиженский.
Схема обуривания керна при колонковом бурении: 1 — буровая коронка; 2 — керн; 3 — колонковая труба; 4 — переходник; 5 — колонна бурильных труб для подачи промывочной жидкости к забою, вращения коронки и передачи осевой нагрузки на неё.
Большая советская энциклопедия. — М. Советская энциклопедия. 1969—1978 .
Смотреть что такое «Колонковое бурение» в других словарях:
Колонковое бурение — (a. core drilling; н. Kernbohren; ф. forage carottant, carottage; и. perforacion con extraccion de testigos, sondeo con extraccion de testigos) бурение, при к ром разрушение породы осуществляется по периферийной части забоя, c сохранением … Геологическая энциклопедия
колонковое бурение — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN core boringcoring … Справочник технического переводчика
Колонковое бурение — Колонковое бурение вид быстровращательного бурения, при котором разрушение породы происходит по кольцу, а не по всей площади забоя. Внутренняя часть породы в виде керна, при этом, сохраняется. Данная разновидность бурения является одним из… … Википедия
Колонковое бурение — ► core boring, coring, core drilling Бурение скважин, при котором сохраняется колонка в форме вытянутых цилиндров пробуриваемых пород, так как бурением разрушается только кольцевое пространство у стенок скважины. Поднятый из скважины… … Нефтегазовая микроэнциклопедия
КОЛОНКОВОЕ БУРЕНИЕ — способ вращательного бурения скважин и шахтных стволов твердосплавными резцами или алмазными наконечниками, при к ром разрушение горной породы осуществляется по периферийной (кольцевой) части забоя с сохранением нетронутой центр. части (керна).… … Большой энциклопедический политехнический словарь
колонковое бурение общепринятыми методами — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN conventional coring … Справочник технического переводчика
колонковое бурение с обратной промывкой и доставкой кернов давлением бурового раствора через бурильную колонку — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN reverse circulation coring … Справочник технического переводчика
колонковое бурение с промывкой ствола скважины — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN fluid core drilling … Справочник технического переводчика
колонковое бурение со съёмным керноприёмником — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN retrievable coringwireline drillingwireline core driller … Справочник технического переводчика
алмазное колонковое бурение — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN diamond core drilling … Справочник технического переводчика
В чем преимущество технологий колонкового бурения скважин?
Колонковое бурение скважин представляет собой весьма популярный способ проделывания скважинных отверстий. В отличие от стандартных полнопроходных долот (чаще всего используют долот PDC ), коронками пользуются более точечно. Они не разрушают породу по всему периметру, а вырезают ее с помощью давления по радиусу рабочего инструмента.
Алмазная коронка для колонкового бурения скважин больших габаритов
Такая технология дает бурильщикам много интересных преимуществ, о которых сейчас и пойдет речь в данной статье.
1 Область применения и особенности
Данный способ характеризуется тем, что грунт разрушается по кругу, очерчивая контуры диаметра будущей скважины. Когда осуществляется бурение колонками, внутренняя часть отверстия остаётся целой. Этот керн в последующем извлекается на поверхность.
Давление на грунт идет с помощью специальных коронок — пустотелых цилиндров со специальными резцами на одной из сторон. Эти резцы и выполняют основную работу по бурению. Они вгрызаются в породу, в то время как пустотелая часть попросту заполняется грунтом, что отсекается от общей матрицы.
Стоит заметить, что с помощью колонкового бурения можно разрабатывать не только горные породы, но и выполнять бурение на строительстве. Например, алмазные способы бурения коронками применяются для создания отверстий в монолитных железобетонных конструкциях. Более того, этот способ на стройке считается самым приоритетным.
Станок колонкового бурения устанавливается там, где необходимо проведение разведывательных работ. Он предназначен для получения цельных пород.
Такой способ идеален для проведения анализа структуры и свойства почвы, так как исследователям необходимо всего лишь извлечь грунтовый цилиндр из рабочей колонки.
Рассматриваемый способ обладает следующими особенностями:
- Колонки для скважины способны извлекать из отверстия керны – целую часть грунта.
- Буровые установки колонкового бурения рассчитаны на работу под различными углами к поверхности.
- Коронки колонкового бурения способны обрабатывать грунты различной степени твердости.
- Буровые станки колонкового бурения проделывают глубокие скважины, которые отличаются относительно небольшим диаметром.
- Станки колонкового бурения имеют относительно небольшой вес, что обусловливает их маневренность.
Схематические изображение стандартной коронки для бурения скважин
1.1 Принцип и технология работы
Технология колонкового бурения применяется для исследовательских работ. Для этих целей подойдёт классические автомобильные шасси на которое устанавливают бурильную установку. но на сложных рельефах могут использоваться и специальные машины. Например, устройства на гусеничном приводе или даже специальные системы, которые используют исключительно для бурения.
Станок колонкового бурения работает на высоких оборотах с момента запуска и до завершения технологического процесса. Это обусловливает тот факт, что колонки для скважины быстро изнашиваются под воздействием высоких нагрузок. Впрочем, скорость вращения можно регулировать, например, если надо пройти участок с мягкими породами, что склонны к осыпанию.
Для продления её жизнеспособности применяются специальные устройства, которые снижают вибрационные действия. Колонковый способ предполагает обязательную процедуру промывки. Буровой станок колонкового бурения использует для этих целей воду или специальные растворы, которые способствуют защите скважины от разрушений и обвалов.
Алмазное устройство осуществляет бурение только по краю. Внутренняя порода заполняет ствол шнека и поднимается на поверхность. Колонковый способ предполагает, что все используемые в работе инструменты соответствуют соосности формируемой скважины.
Буровой станок колонкового бурения способен работать с высокопрочными породами. Более того, в таких условиях он даже производительнее стандартных матричных или шарошечных долот, так как прилагает меньше усилий для разработки аккуратных отверстий в грунте.
Установки для колонкового бурения на автомобильном шасси
Для этих целей необходим специальный твердосплавный инструмент. Алмазное породоразрушающее устройство подлежит замене или восстановлению в случае потери своих физических кондиций. Новую коронку перед использованием следует обработать бурильным долотом. В некоторых случаях достаточно просто заменить кольцо с резцами на коронке.
После того, как механизмы бурового станка колонкового бурения выполнили свою миссию, в работу включаются шнековые машины, которые завершают процесс бурения скважины .
к меню ↑
1.2 Оборудование для колонкового бурения
Как вы сами понимаете, в работе придется применять различного рода оборудование. Для данного вида работ применяют следующий инструмент:
- Колонковые снаряды, которые бывают стандартными и тонкостенными. Первые рассчитаны на вертикальные работы вниз и вверх по горизонту, а также для горизонтального бурения до 45 градусов. Вторые используются исключительно для горизонтального бурения.
- Алмазные коронки представляют собой породоразрушающий инструмент, которым оборудуется буровая установка для колонкового бурения. Эти устройства с одинаковым успехом справляются и с твердыми, и с рыхлыми породами.
- Штанги и стальные обсадные трубы. которые необходимы для формирования прочной внутренней поверхности скважины.
- Переходники применяются для стыкования резьбовых соединений, в том числе на буровых штангах. комплектующих, промывочных сальниках, вращателях.
- Промывочные сальники пробки, которые обеспечивают подъём керна из скважины.
- Колонковые долота служат для углубления скважинного отверстия.
2 Этапы и нюансы колонкового бурения
Теперь рассмотрим непосредственно технологию бурения, так как в ней тоже есть свои нюансы. На них стоит обратить внимание в обязательном порядке.
Применение технологии колонкового бурения
Буровая установка для колонкового бурения в ходе работы выполняет следующие этапы:
- Подготовка поверхности, где будет производиться монтаж установки.
- Формирование ям в грунте в непосредственной близости от площадки для закачки промывочного раствора. После этих работ начинается процесс бурения скважин.
- Бурение, когда буровой снаряд вращается и проникает в почву. Параллельно с этим процессом в отверстие подаётся промывочная жидкость: вода или специальный раствор.
- Наполнение трубы керном. Периодически шнек необходимо извлекать на поверхность, по керну можно без труда определить глубину сформированного отверстия.
Первые два этапа выполняются скорее рабочим персоналом. Последние же два — это уже использование непосредственно бурильной системы колонковой разработки.
При работе необходимо обращать внимание на следующие нюансы:
- Бурение скважин для воды следует производить с промывкой. Воду применяют там, где присутствует устойчивый грунт. Когда обрабатывается песчаная порода, то для промывки применяется специальный раствор, который укрепляет скважину. Для этих целей подходит жидкое стекло или глинистая масса.
- Вместо промывочного раствора может применяться воздух, который поступает в скважину по колонковой трубе.
- Когда работа ведётся на неустойчивом грунте, то применение промывочных жидкостей неэффективно. Укрепление скважин производят обсадными трубами.
- Частота вращения бурового снаряда регулируется в зависимости от прочности грунта.
- Если работы ведутся в слоях твердых пород, то установка обсадных труб производится на заключительном этапе бурения.
2.1 Пример применения технологии колонкового бурения скважин (видео)
Источники: http://www.mining-enc.ru/k/kolonkovoe-burenie, http://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/96999/Колонковое, http://byreniepro.ru/vidy/kolonkovoe.html
