Способы бурения скважин

При бурении в забое происходит разрушение породы и вынос ее на поверхность. Существует несколько методов бурения, различающиеся технической реализацией процессов.

Рассмотрим два наиболее часто используемых метода механического бурения: колонковый и шнековый. Эти методы на сегодняшний день являются максимально производительными, и каждый из них применяется в определенных условиях.

Колонковый метод универсален. Он подходит для бурения всех видов геологических пород на глубину до 1 км. С помощью колонкового бурения можно пробурить скважину не только строго вертикально, но и под углом.

Данный метод широко применяется при геологических и гидрогеологических изысканиях, используется при ведении геологической разведки твердых полезных ископаемых. Такое широкое применение обусловлено тем, что при данном методе бурения порода поднимается без нарушения геологической структуры, в виде целого керна. Это дает возможность составить реальную картину и получить полные данные о состоянии горной породы.

При колонковом бурение разрушение породы ведется кольцевой коронкой не по всему забою, а только по кольцу, что и позволяет извлекать керны с ненарушенной структурой через колонковую трубу. Для различных пород применяются коронки из материалов различной твердости, начиная от стальных для мягких пород и заканчивая алмазными для пород высокой твердости.

Промывка скважины

В большинстве случаев колонковое бурение сопровождается прямой промывкой скважины водой либо глинистым раствором. Это необходимо как для охлаждения инструмента, так и для укрепления стенок скважины. Кроме того, подаваемая под давлением вода через колонковую трубу выносит на поверхность шлам - разрушенную породу.

В Подмосковье, в районах с известняковыми породами, используется колонковое бурение с промывкой – в данных условиях это наиболее эффективный метод бурение скважин на воду.

Вместо прямой промывки может использоваться продувка скважины воздухом. Этот метод позволяет отказаться от подведения воды или промывочного раствора к скважине и всех связанных с этим затратами. Но бурение с продувкой может быть использовано только в породах, не содержащих воду в жидком виде.

Шнековый метод эффективен в грунтах не выше IV категории по бурению (мягких, рыхлых, мерзлых, гравийно-галечных) и при небольшой глубине скважин. Разрушенная вращающимся долотом порода выносится на поверхность шнеками – едиными винтовыми транспортерами. Шнековый метод может быть использован для бурения скважин на небольшую, до 50 метров, глубину: до песчаного водоносного слоя, под столбы при строительстве. В большинстве пород при шнековом бурении происходит попутное закрепление стенок скважины вынимаемым шламом.

 К преимуществам шнекового бурения можно отнести высокую скорость проходки. Недостатки тоже присутствуют: высокая энергоемкость, отсутствие возможности бурения скважин глубиной более 50 м или скважин в твердых породах.