Способ работы роторного бурения с погружным ударником
Метод работы ударно-вращательного бурения заключается в установке погружного молотка между нижним концом вращающейся колонны бурильных труб и колонковым буром, чтобы импульс молотка, осевое давление бурового долота и крутящий момент вращения бурильной трубы воздействовали на сверло одновременно для сверления и сбора керна. Этот метод бурения зародился в Европе в начале 19 века. Министерство геологии Китая начало его изучать в 1958 году и быстро развивалось в 1970-х годах. Его основные преимущества заключаются в том, что он позволяет значительно увеличить скорость бурения и длину каждого прохода в твердых породах, уменьшить степень изгиба скважины и значительно снизить затраты на бурение. Ударно-вращательное бурение обычно осуществляется с помощью молотков двух типов. Один – использовать молоток, приводимый в движение энергией бурового раствора, что называется вращательным бурением с гидравлическим молотком, а другой — использовать пневматический молот , приводимый в движение сжатым воздухом, который называется вращательным бурением с пневматическим молотком. Далее в основном рассматривается роторное бурение с гидроударом.
В системе роторного бурения с гидравлическим молотом используется буровой насос для перекачки буровой промывочной жидкости через бурильную трубу в молот, чтобы привести в действие гидравлический молот, чтобы забить колонковую трубу и буровое долото. Буровая труба приводится в движение буровой установкой, вращая буровое долото и создавая давление на него. Этот метод бурения также можно комбинировать с инструментами для бурения с использованием канатного керна, называемым гидравлическим ударным роторным бурением для отбора керна с каната. Перед началом бурения гидравлический молот и внутренняя колонковая труба, подвешенная на наконечнике, вводятся в буровую трубу для отбора керна с земли, а затем буровая промывочная жидкость закачивается в бурильную трубу, чтобы привести в движение молот для бурения и отбора керна. В конце возврата тонкий стальной трос используется для установки спасательного устройства, а молот и внутренняя стержневая труба поднимаются из земли с помощью специальной лебедки.
Гидравлический молот является основным инструментом для ударно-вращательного бурения. По принципу работы его можно разделить на три типа: положительное действие, двойное действие и противодействие. В зависимости от частоты молотка, молотки с частотой выше 40 Гц представляют собой высокочастотные молотки, которые могут быть оснащены алмазными сверлами. Дробление горных пород в основном осуществляется вращением и дополняется ударом, что называется гидравлическим ударным бурением. Перфораторы с частотой менее 40 Гц представляют собой низкочастотные молотки, которые часто комплектуются твердосплавными сверлами. Дробление горных пород в основном осуществляется с помощью молотка и дополняется вращением, которое называется гидравлическим ударным бурением .
