Способ работы погружных пневмоударников (ППУ) для ударно-вращательного бурения
Метод ударно-вращательного бурения заключается в установке погружного пневмоударника (DTH) между нижним концом вращающейся бурильной колонны и узлом бурения/керноотбора таким образом, что ударные импульсы, осевая нагрузка на долото и крутящий момент бурильной колонны действуют на долото одновременно, обеспечивая как бурение, так и извлечение керна. Этот метод возник в Европе в начале 19 века. Китай начал исследования в 1958 году, и разработка ускорилась в 1970-х годах. Его основными преимуществами являются существенное повышение скорости бурения в твердых породах, более длительная подача за один рейс, уменьшение отклонения скважины и значительное снижение затрат на бурение. Ударно-вращательное бурение осуществляется двумя типами пневмоударников: пневмоударниками, приводимыми в действие буровым раствором (гидравлические DTH), и пневмоударниками, приводимыми в действие сжатым воздухом (пневматические DTH). Далее основное внимание уделяется ударно-вращательному методу с приводом от бурового раствора (гидравлическому).
Буровая установка с приводом от бурового раствора и вращательным движением В буровой установке с приводом от бурового раствора буровой насос подает буровой раствор через бурильную колонну в пневмоударник, который, в свою очередь, приводит в действие гидравлический молот, который воздействует на внутреннюю керновую трубу и долото; бурильная колонна вращается и утяжеляется буровой установкой для обеспечения крутящего момента и осевой нагрузки. Этот метод можно комбинировать с инструментами для отбора керна с помощью бурового раствора, в этом случае он называется вращательным бурением с приводом от бурового раствора и погружным пневмоударником. Перед началом бурения буровой пневмоударник и внутренняя керновая труба (подвешенная на головке для извлечения на буровом кабеле) опускаются в колонковый ствол с поверхности; затем буровой раствор закачивается в бурильную колонну для приведения в действие пневмоударника для бурения и отбора керна. В конце спуска тонкий стальной трос и извлекающий инструмент, управляемые специальной лебедкой, используются для подъема пневмоударника и внутренней керновой трубы обратно на поверхность.
Типы буровых отбойных молотков и выбор долот. Буровые (гидравлические) отбойные молотки являются основными инструментами для ударно-вращательного бурения. По принципу работы они подразделяются на три типа: прямого, двустороннего и обратного действия. По частоте ударов они делятся на две категории: высокочастотные (выше 40 Гц), которые могут использоваться с алмазными долотами и в основном используют вращение с ударом в качестве вспомогательного механизма разрушения (часто называемые буровым вращательно-вращательным бурением с приводом от бурового раствора); и низкочастотные (ниже 40 Гц), обычно используемые в паре с твердосплавными или твердосплавными долотами, в которых в качестве вспомогательного механизма разрушения используется удар с вращением (обычно называемые буровым ударно-вращательным бурением с приводом от бурового раствора).
