Бурение с гидротранспортом керна

При бурении поисково-съемочных, картировочных и разведочных скважин глубиной до 100 м в породах II—IV категорий буримости с пропластками пород до VI—VII категорий применяется комплекс технических средств КГК-100, позволяющий непрерывно транспортировать керн на поверхность потоком промывочной жидкости.
Ниже приведена техническая характеристика КГК-100.

В состав комплекса (рис. 58) входят самоходная гидрофицированная буровая установка УРБ-2А-2ГК. с подвижным вращателем 5 и насосом НБ4-320/63, емкость вместимостью 2,5 м3 для промывочной жидкости и керноприемное устройство, установленные на двухосном прицепе, двойная бурильная колонна, буровой сальник, принадлежности для СПО, твердосплавные коронки.
В процессе бурения промывочная жидкость закачивается насосом 1 из передвижной емкости 10 через нагнетательный шланг 2 и сальник 4 в кольцевое пространство двойной бурильной колонны 7. He доходя до забоя скважины, промывочная жидкость захватывает керн и шлам и по внутреннему каналу бурильной колонны, внутренней трубке сальника, керноотводящей дуге 3 и шлангу 6 поступает в лотки керноприемника 9.
Применение непрерывного транспортирования выбуренного материала позволяет бурить скважину без извлечения из нее снаряда до полного износа породоразрушающего инструмента, что сокращает время проведения СПО. В результате значительно повышается производительность бурения. Выход керна при этом, как правило, составляет 100 %.

Работа комплексом КГК-100 предусмотрена твердосплавными коронками диаметром 76; 84 и 93 мм. Коронки диаметром 76 мм применяются для бурения однородных пород, диаметром 84 мм — вспучивающихся и неустойчивых пород, диаметром 93 мм — мощных толщ сыпучих отложений и плывунов. Коронки имеют три сектора, вооруженные восьмигранными резцами из сплава ВК-8, и шламоотводящие каналы криволинейной формы, направление которых при вращении снаряда обеспечивает перемещение шлама от периферии коронки к ее центру. При бурении пород II—V категорий с пропластками более твердых пород используются коронки В9-82, армированные природными алмазами, и В9-С82, армированные синтетическими алмазами СВС-П.
Корпус 1 керноприемной трубы (рис. 59) посредством резьбы нижним концом соединяется с коронкой, а верхним — с нижним концом наружной части бурильной колонны. Находящийся внутри корпуса патрубок 2 ограничен в осевом перемещении центраторами в полости между верхним торцом коронки и 3 уступом корпуса 1. На внутренней поверхности патрубка 2 имеется кернолом 3.

Бурильная колонна состоит из стальных наружных труб диаметром 73/60 мм и легкосплавных внутренних труб диаметром 48/42 мм. Наружные трубы снабжены ниппелями и муфтами, соединяющимися конической резьбой. К концам внутренних труб присоединены стальные штуцеры с центрирующими ребрами и торцовыми поверхностями, выполненными в виде конуса и сферы. Внутренние трубы имеют возможность осевого перемещения относительно наружных на 35 мм. При свинчивании наружных труб в колонну внутренние трубы сопрягаются между собой по торцовым поверхностям штуцеров и поджимаются подпружиненной внутренней трубой бурового сальника, обеспечивающей герметичность соединений.
Конструкция бурового сальника обеспечивает передачу на снаряд крутящего момента и осевой нагрузки, а также подачу промывочной жидкости в кольцевой зазор двойной колонны бурильных труб и отвод выходящего потока жидкости с керном и шламом из центрального канала колонны в керноприемное устройство.
В систему промывки включен вентиль, позволяющий направить промывочную жидкость или в центральный канал, или в межтрубное пространство двойной колонны бурильных труб, а также регулировать интенсивность промывки путем слива части жидкости в емкость через рукав 8 (см. рис. 58).
Бурение с выносом керна ведут с периодическим расхаживанием снаряда. Параметры режима бурения приведены в табл. 24. Бурение скважин выполняется без обсадки. Стенки скважин сохраняют устойчивость, так как не подвергаются эрозионному воздействию потока жидкости.
В настоящее время в производство внедряется комплекс технических средств КГК-300, предназначенный для бурения с гидротранспортом керна скважин глубиной до 300 м.