Бурение снарядами с гидро и пневмотранспортом керна.

Вторым вариантом, позволяющим существенно повысить производительность колонкового бурения даже по сравнению со снарядами ССК, является бурение с применением снарядов с гидро или пневмотранспортом керна с забоя скважины на поверхность – снарядов КГК и КПК.

Проблема доставки на поверхность керна всегда была самым слабым местом в колонковом бурении, а бурение колонковой скважины за один рейс было и остается голубой мечтой буровиков.

В основополагающем учебнике для буровиков Б.И.Воздвиженского и Н.И. Куличихина «Разведочное бурение», изданного в 1949 году приводится реальная схема колонкового бурения скважины за один рейс (рис. 53) и утверждается, что «…Бурение скважины длиной 30 – 50 метров в породах 7 – 8 категории можно осуществлять за один рейс». Такая ограниченная длина скважин, по мнению авторов, связана с тем, что гладкие безниппельные соединения труб «…значительно ослабляют прочность колонны». В настоящее время существуют гладкие безниппельные колонны труб для снарядов ССК, выдерживающие нагрузки при бурении скважин глубиной до 1500 м и более и осевые нагрузки до 17 кН. По приведенной схеме в принципе можно было бы бурить скважины за один рейс весьма большой глубины. Другое дело в том, что слабым местом в такой схеме будет сложность герметизации устья скважины и возможность поглощения промывочной жидкости в стенки скважины, не доходя до забоя. Предложенный метод практически является вариантом колонкового бурения с гидротранспортом керна.

Рис. 53.

Слабые места показанной схемы бурения преодолеваются при использовании двойной колонны труб с подачей потока очистного агента к забою по кольцевому межтрубному пространству между трубами и подъемом потока по внутренней трубе вместе с керном и разрушенной породой.

К гидротранспорту добавился пневмотранспорт керна и разрушенной породы (шлама) с использованием в качестве очистного агента воздуха или пены (комплекты КПК и КПШ). Естественно, что для нового метода бурения были разработаны новые технические средства – специальные двойные колонны бурильных труб, специальные, главным образом твердосплавные, коронки и коронки с резцами с АТП, специальная оснастка и даже специальные керноприемные устройства. Для бурения с пневмотранспортом керна разработаны кольцевые пневмоударники. (Подробно технические средства для КГК и КПК рассматриваются в практикуме по бурению на ТПИ).