Процесс бурения
Бурение - это трудоемкий процесс, предназначенный для получения отверстий в недрах земли с различными целями. По-другому это можно назвать бурением скважин.
Специфика этого процесса - небольшая величина отношения диаметра к глубине скважины. С развитием технологий бурения появляются огромнейший выбор видов и способов бурения.
Скважины широко используются для организации промышленного водоснабжения, в горнорудном деле для взрывных и строительных работ, в геологоразведке, а также для добычи полезных ископаемых.
Жизненный опыт - основной источник при получении начальных знаний о процессе бурения, например, из опыта работы с дрелью. Если далее проводить параллели между этими двумя действия, то нужно сравнить сверло с инструментом, который собственно и совершает работу. Называют эти инструменты буровые долота, а в немногих специальных разновидностях бурения - буровой коронки.
Сверло заставляет вращаться стержень от зажимного патрона, что-то похожее используется и в бурении, с той разницей что несоизмеримы размеры полученных углублений. Если при бытовом сверлении отверстий соотношение диаметра и глубины отверстия не превышает один к ста, то при промышленном бурении скважин их длина может превышать диаметр отверстия в тысячи раз. Поэтому при бурении применяется технология, при которой подача усилия к рабочей части бура происходит через специальную колонну, состоящую из труб. В технической литературе они называются бурильными трубами, а ее составляющие части - свечами.
Долото, находящееся в забое, соединяется с бурильными трубами и совершает дробление породы. В свою очередь бурильные трубы приводятся во вращение механизмом, который находится в устье скважины, т.е. на поверхности. Механизм, приводящий бурильную систему во вращение, именуется ротором. В этом случае способ бурения получил название роторный. В некоторых бурильных установках применяется название механизма - вращатель.
Продолжая аналогию бурения породы и сверления металла можно отметить, что в обоих процессах требуется выводить раздробленный материал из рабочего отверстия. В процессе сверления это происходит по спиралеобразным канавкам в теле сверла. При бурении применяется схожий способ, а инструмент, выводящий породу из скважины, называется шнеком. Соответственно шнековым называют способ бурения. Отметим, что такой способ прохода скважин применим лишь при глубине бурения до десятков метров. При необходимости бурения на значительные глубины для удаления породы в современной технологии бурения используют специальную промывочную жидкость. Жидкость насосами закачивается под высоким давлением в полость бурильной трубы и, выходя из долота, через дренажные отверстия захватывает измельченную породу. Затем по зазору между поверхностью бурильной трубы и телом скважины жидкость выносит выработанную породу на поверхность. После очистки промывочная жидкость вновь подается в бурильную трубу. В процессе бурения весь цикл очистки забоя непрерывен. Для качественной очистки ствола скважины промывочная жидкость должна соответствовать требуемым параметрам плотности и вязкости.
Величина углубления за определенный промежуток времени характеризует механическую скорость бурения. На механическую скорость бурения влияет множество факторов, основными из которых являются: тип долота, режим бурения, мощность ротора, свойства породы. В настоящее время, из всего разнообразия типов долота, наибольшее распространение получили шарошочные. Фронтальная поверхность шарошечного долота имеет несколько, чаще - три, вращающиеся шарошки, расположенные под углом 120 градусов. Рабочая поверхность шарошки, изготавливается из твердосплавного материала в виде зубьев. Вращаясь в контакте с породой, шарошки измельчают ее.
На правах рекламы: