Общая схема колонкового бурения. Способ колонкового бурения Колонок для бурения скважины

Существует множество типов бурения, причем каждый из них используется для своих целей и обладает целым рядом особенностей.

На сегодняшний день существует множество видов бурения. Они различаются в зависимости от целей использования скважины.

Колонковое бурение скважин осуществляется для геологоразведки, т.к. позволяет в предельно короткие сроки добраться до самых недр породы.

Основные понятия и особенности

Для разведки самым эффективным способом в 21 веке остается именно такое бурение скважин, технология которого предусматривает не дробление и извлечение породы, а сохранение ее в первозданном виде. Достигается это при помощи специальных насадок, которые производят резку лишь по периметру, тогда как в центре все остается нетронутым.

Максимальный диаметр – 160 мм, но чаще всего используются меньшие варианты, т.к. это позволяет проходить сквозь породу гораздо быстрее. Массивные более удобны в случаях, когда предстоит работать с пластами твердых пород, которые могут изогнуть или вовсе сломать небольшие коронки. При работе используются алмазные или твердосплавные коронки, т.к. все остальные варианты неспособны выдержать подобной нагрузки.

Традиционно используются различные методы буровых работ.

Технология колонкового бурения с промывкой: 1- насос для бурения; 2- шланг для нагнетания воды; 3- сальник; 4- колонна бурового инструмента; 5- переходник; 6- колонковая труба; 7- коронка; 8- желоба; 9- отстойник; 10- бак для промывочной жидкости

На сухую бурится достаточно часто, т.к. далеко не всегда есть возможность запасти необходимый объем воды и поддерживать его в надлежащем состоянии. Данный вариант медленный, причем достаточно дорогой, т.к. шанс на слом у коронки значительно повышается.

Бурение скважин с промывкой более надежно и позволяет продвигаться гораздо быстрее. Такой вариант весьма удобен в тех случаях, когда нужно сделать очень глубокие колодцы, причем начальный этап деятельности не интересует.

Извлеченный керн находится ровно в таком состоянии, как до этого находился под землей, благодаря чему можно осуществлять изучение материала на любой глубине. Поднимается вверх он 2-мя способами:

  1. Труба извлекается наружу, и из нее выбивается порода. Удобно на небольшой глубине, т.к. не потребуется присутствия дополнительной сложной техники.
  2. По специальной трубе-подъемнику керн выходит на поверхность. Другого варианта быстро извлечь породу с глубины в 1000 м не существует.

Рабочая деятельность

Машина для колонкового бурения скважин отличается высокой скоростью вращения бура.

Внешне машина для бурения скважин таким способом ничем не отличается от привычного шнекового, но на практике скорость вращения бура гораздо выше.

Перед началом работ нужно выкопать яму под промывочную жидкость. Глубина ямы делается обычно 1,5-2 м минимум, т.к. работа предстоит долгая. После этого вся остальная рабочая площадка очищается и разравнивается. Лишь на данном этапе можно начинать сборку машины для бурения скважин.

После того как все собрано, нужно смонтировать систему очистки промывочной жидкости от шлама (лишней извлеченной породы). Для воды используются более тонкая очистка, тогда как глиняный раствор очищается путем грубой очистки.

Схема бурения скважин организуется следующим образом:

  1. Пробивается ход в земле на нужную глубину.
  2. Во время буровой деятельности попутно идет ведро желонка. Именно в данной желонке скапливается порода, а при достижении максимального уровня ее извлекают.
  3. После того как желонка извлечена, на ее место фиксируется сменная.
  4. При помощи молотка ведро опорожняется. Удары наносятся по нижней части методично, но не очень сильно, дабы не повредить металл. При этом из трубы извлекаются продолговатые элементы породы, которые нужно осторожно руками собирать и откладывать для дальнейшего изучения.
  5. За время опорожнения желонки ей на смену приходит новая, после чего рабочая деятельность начинается с самого начала.

Дополнительные аспекты и итоги

Типы алмазных коронок: a – однослойная; б – многослойная; в – импрегнированная; 1 – объёмные алмазы; 2 – подрезные алмазы; 3 – матрица; 4 – корпус коронки; 5 – матрица, насыщенная мелкими алмазами.

Если есть необходимость осуществлять колонковое бурение на высоких оборотах алмазной коронкой, то придется использовать для промывки специальные эмульсии.

При работе в особо сложных условиях (твердые породы или абразив) нередко приходится приостанавливать деятельность, дабы заменить коронки. Чем прочнее порода, тем быстрее происходит затупление, поэтому всегда приходится иметь в запасе несколько экземпляров.

Самую большую сложность представляют скважины, которые обваливаются при работе, несмотря на глиняный раствор. Они требуют немало дополнительных вложений, т.к. приходится монтировать обсадные трубы.

После того как удалось обнаружить искомый пласт, нужно довести работы до самого его основания. После этого производят все необходимые вычисления, дабы добиться предельно точных данных об обнаруженном месторождении.

В самом конце инструмент извлекается, а скважина тампонируется. Вся дальнейшая деятельность осуществляется другой спецтехникой, которая при необходимости расширит уже готовую скважину до нужных размеров, после чего будут идти дальнейшие разработки.

Существенно отличаются друг от друга, причем полезность каждой доказывается регулярно. Колонковое бурение позволяет за предельно короткие сроки достичь требуемой глубины, вне зависимости от дистанции.

Именно этот вариант считается лучшим среди всех аналогов в геологоразведке, т.к. позволяет добиться идеального результата в предельно короткие сроки.

Колонковое бурение скважин представляет собой весьма популярный способ проделывания скважинных отверстий. В отличие от стандартных полнопроходных долот (чаще всего используют ), коронками пользуются более точечно. Они не разрушают породу по всему периметру, а вырезают ее с помощью давления по радиусу рабочего инструмента.

Такая технология дает бурильщикам много интересных преимуществ, о которых сейчас и пойдет речь в данной статье.

1 Область применения и особенности

Данный способ характеризуется тем, что грунт разрушается по кругу, очерчивая контуры диаметра будущей скважины. Когда осуществляется бурение колонками, внутренняя часть отверстия остаётся целой. Этот керн в последующем извлекается на поверхность.

Давление на грунт идет с помощью специальных коронок — пустотелых цилиндров со специальными резцами на одной из сторон. Эти резцы и выполняют основную работу по бурению. Они вгрызаются в породу, в то время как пустотелая часть попросту заполняется грунтом, что отсекается от общей матрицы.

Стоит заметить, что с помощью колонкового бурения можно разрабатывать не только горные породы, но и выполнять бурение на строительстве. Например, применяются для создания отверстий в монолитных железобетонных конструкциях. Более того, этот способ на стройке считается самым приоритетным.

Станок колонкового бурения устанавливается там, где необходимо проведение разведывательных работ. Он предназначен для получения цельных пород.

Такой способ идеален для проведения анализа структуры и свойства почвы, так как исследователям необходимо всего лишь извлечь грунтовый цилиндр из рабочей колонки.

Рассматриваемый способ обладает следующими особенностями:

1.1 Принцип и технология работы

Технология колонкового бурения применяется для исследовательских работ. Для этих целей подойдёт классические автомобильные шасси на которое устанавливают , но на сложных рельефах могут использоваться и специальные машины. Например, устройства на гусеничном приводе или даже специальные системы, которые используют исключительно для бурения.

Станок колонкового бурения работает на высоких оборотах с момента запуска и до завершения технологического процесса. Это обусловливает тот факт, что колонки для скважины быстро изнашиваются под воздействием высоких нагрузок. Впрочем, скорость вращения можно регулировать, например, если надо пройти участок с мягкими породами, что склонны к осыпанию.

Для продления её жизнеспособности применяются специальные устройства, которые снижают вибрационные действия. Колонковый способ предполагает обязательную процедуру промывки. Буровой станок колонкового бурения использует для этих целей воду или специальные растворы, которые способствуют защите скважины от разрушений и обвалов.

Алмазное устройство осуществляет бурение только по краю. Внутренняя порода заполняет ствол шнека и поднимается на поверхность. Колонковый способ предполагает, что все используемые в работе инструменты соответствуют соосности формируемой скважины.

Буровой станок колонкового бурения способен работать с высокопрочными породами. Более того, в таких условиях он даже производительнее стандартных матричных или шарошечных долот, так как прилагает меньше усилий для разработки аккуратных отверстий в грунте.

Для этих целей необходим специальный твердосплавный инструмент. Алмазное породоразрушающее устройство подлежит замене или восстановлению в случае потери своих физических кондиций. Новую коронку перед использованием следует обработать бурильным долотом. В некоторых случаях достаточно просто заменить кольцо с резцами на коронке.

После того, как механизмы бурового станка колонкового бурения выполнили свою миссию, в работу включаются шнековые машины, которые завершают процесс .

1.2 Оборудование для колонкового бурения

Как вы сами понимаете, в работе придется применять различного рода оборудование. Для данного вида работ применяют следующий инструмент:

  • Колонковые снаряды, которые бывают стандартными и тонкостенными. Первые рассчитаны на вертикальные работы вниз и вверх по горизонту, а также для до 45 градусов. Вторые используются исключительно для горизонтального бурения.
  • Алмазные коронки представляют собой породоразрушающий инструмент, которым оборудуется буровая установка для колонкового бурения. Эти устройства с одинаковым успехом справляются и с твердыми, и с рыхлыми породами.
  • Штанги и , которые необходимы для формирования прочной внутренней поверхности скважины.
  • Переходники применяются для стыкования резьбовых соединений, в том числе на , комплектующих, промывочных сальниках, вращателях.
  • Промывочные сальники пробки, которые обеспечивают подъём керна из скважины.
  • Колонковые долота служат для углубления скважинного отверстия.

2 Этапы и нюансы колонкового бурения

Теперь рассмотрим непосредственно технологию бурения, так как в ней тоже есть свои нюансы. На них стоит обратить внимание в обязательном порядке.

Буровая установка для колонкового бурения в ходе работы выполняет следующие этапы:

  • Подготовка поверхности, где будет производиться монтаж установки.
  • Формирование ям в грунте в непосредственной близости от площадки для закачки . После этих работ начинается процесс бурения скважин.
  • Бурение, когда буровой снаряд вращается и проникает в почву. Параллельно с этим процессом в отверстие подаётся промывочная жидкость: вода или специальный раствор.
  • Наполнение трубы керном. Периодически шнек необходимо извлекать на поверхность, по керну можно без труда определить глубину сформированного отверстия.

Первые два этапа выполняются скорее рабочим персоналом. Последние же два — это уже использование непосредственно бурильной системы колонковой разработки.

При работе необходимо обращать внимание на следующие нюансы:

  • следует производить с промывкой. Воду применяют там, где присутствует устойчивый грунт. Когда обрабатывается песчаная порода, то для промывки применяется специальный раствор, который укрепляет скважину. Для этих целей подходит жидкое стекло или глинистая масса.
  • Вместо промывочного раствора может применяться воздух, который поступает в скважину по колонковой трубе.
  • Когда работа ведётся на неустойчивом грунте, то применение промывочных жидкостей неэффективно. Укрепление скважин производят обсадными трубами.
  • Частота вращения бурового снаряда регулируется в зависимости от прочности грунта.
  • Если работы ведутся в слоях твердых пород, то установка обсадных труб производится на заключительном этапе бурения.

2.1 Пример применения технологии колонкового бурения скважин (видео)

Продукция и услуги > Буровой инструмент > Вращательное колонковое и бескерновое бурение

Вращательное колонковое бурение и бескерновое (шарошечное) бурение

Колонковое бурение - один из наиболее распространенных вращательных способов проходки скважин. Основные преимущества колонкового бурения - универсальность, то есть возможность проходки скважин почти во всех разновидностях горных пород, возможность получения керна с незначительными нарушениями природного сложения грунта, сравнительно большие глубины бурения, наличие крупного парка самоходных высокопроизводительных буровых установок (УРБ-5АГ, МБУ-5 и др.)
Технология бескернового бурения при бурении геологоразведочных скважин наиболее широко используют шарошечные долота, которые различаются по типам в зависимости от категории по буримости и физико-механических свойств горных пород. При бурении скважин шарошечными долотами забой от разбуренного шлама очищается потоком промывочной жидкости, сжатым воздухом и другими агентами.

Состав инструмента:

Труба бурильная с приварными замками ГОСТ 51245-99

Применяются при разведке на твердые полезные ископаемые и воду, при инженерно-геологических изысканиях и в строительстве. Для бурения скважин колонковым и бескерновым способом твердосплавными и алмазными коронками, долотами всех видов.
Пример обозначения: Труба бурильная с приварным замком 63,5х4,5х3200 ГОСТ 51245-99

Труба Замок
Диаметр
наружный, мм
Толщина
стенки, мм
Длина,
мм
Диаметр
наружный, мм
Резьба,
мм
43 3,5 - 7,0 1700,
2590,
3200,
4700,
6200
43,5 16 З-34
55 3,5 - 8,0 55,5 16 - 22 З-45
63,5 3,5 - 9,0 64 22 - 28 З-53
70 3,5 - 9,0 70,5 28 - 32 З-57
85 3,5 - 9,0 85,5 28 - 40 З-67

Замок

Для соединения свечей бурильных труб диаметром 42, 50, 63,5, 73 мм. Муфта замка имеет два прореза - один под подкладную вилку и другой - под элеватор. При применении замков муфту навинчивают на верх свечи, а ниппель на ее нижний конец
Пример обозначения: Замок З-50

Труба колонковая, обсадная ГОСТ 6238-77

Колонковые трубы служат для приема керна и поддержания нужного направления ствола скважины.
Пример обозначения: Труба колонковая 89х5х3000 ст.45 ГОСТ6238-77
Обсадные трубы служат для крепления скважины
Пример обозначения: Труба обсадная ниппельное соединение 89х5х3000 ст.45 ГОСТ 6238-77


Диаметр трубы,
мм
Длина,
мм
Толщина
стенки, мм
Масса 1 м
трубы, кг
Масса
ниппеля, кг
57 1000,
1500,
2000,
2500,
3000,
3500,
4000,
4500
5 5 0,9
73 5 6,4 1,2
89 5 8,4 1,7
108 5 11 2,4
127 5 14 2,6
146 5 16 2,8
168 6-8 28 5

Труба обсадная труба в трубу Ст.3 ГОСТ 10704-91
Пример обозначения: Труба обсадная 108х4,5х3000 ст.3 ГОСТ 10704-91

Диаметр трубы,
мм
Длина,
мм
Толщина
стенки, мм
Масса 1 м
трубы, кг
108 1000, 1500,
2000, 2500,
3000, 3500,
4000, 4500
4 10
114 4,5 12
127 4,5 13,5
133 4,5 14
159 4,5 17

Труба обсадная труба в трубу Ст.20 ГОСТ 8732-78
Пример обозначения: Труба обсадная 108х4,5х3000 ст.20 ГОСТ 8732-78

Диаметр трубы,
мм
Длина,
мм
Толщина
стенки, мм
Масса 1 м
трубы, кг
108 1000, 1500,
2000, 2500,
3000, 3500,
4000, 4500
5 13
114 5 13,5
127 5 15
133 5 16
159 5 19

Ниппель для обсадных труб

Служит для соединения обсадных и колонковых труб между собой


Диаметр, мм Длина, мм Толщина
стенки, мм
Масса
ниппеля, кг
57 205 5 0,9
73 5 1,2
89 5 1,7
108 5 2,4
127 5 2,6
146 5 2,8
168 6 - 8 5

Коронка твердосплавная ГОСТ 11108-77

Предназначены для колонкового бурения геологоразведочных скважин в породах мягких и средней твердости. Конструктивно коронки представляют собой тонкостенный цилиндр с резьбой для соединения с керноприемной трубой на одном конце и твердым сплавом в виде отдельных пластин на другом. Форма твердосплавных пластин в зависимости от назначения коронки различна. По основным конструктивным признакам коронки могут быть ребристыми и гладкостенными.
Пример обозначения: Коронка твердосплавная СМ5-112 ГОСТ 11108-77


Марка Наружный
диаметр, мм
Категория пород
М-2 59,
76,
93,
112,
132,
151,
172
Мягкие породы
М-5 Мягкие породы
СМ-3
СМ-4 Мало
СМ-5 Малоабразивные породы средней твердости
СМ-6 Малоабразивные породы средней твердости
СА-4 Малоабразивные породы средней твердости
КТ-1 Абразивные породы средней твердости
СА-6

Абразивные породы средней твердости

Типоразмер коронки

Характеристика горных пород

М6-93
Мб-112
Мб-132
Мб-151

93/54
112/73
132/93
151/112

Мягкие неустойчивые породы с прослоями твердых пород

I-IV с прослоями V-VI.
Глины, слабосцементированные песчаники, гипсы, ангидриды, глинистые сланцы с прослоями валунно-галечных отложений

СМ4-76
СМ4-93
СМ4-112
СМ4-132
СМ4-151

76/58
93/74
112/93
132/113
151/132

Малоабразивные, монолитные, слаботрещиноватые

V-VI, частично VII.
Алевролиты, аргиллиты, глинистые и песчаные сланцы, известняки, слабые песчаники

СМ5-46
СМ5-59
СМ5-76
СМ5-93
СМ5-112
СМ5-132

46/31
59/44
76/58
93/75
112/94
132/114

V-VI.
Доломиты, известняки, глинистые и песчаные сланцы, серпентиниты

СМ6-46
СМ6-59
СМ6-76
СМ6-93
СМ6-112
СМ6-132
СМ6-151

46/31
59/44
76/58
93/75
112/94
132/114
151/132

Малоабразивные монолитные и трещиноватые

V-VI.
Доломиты, известняки, серпентиниты, перидотиты

СА5-59
СА5-76
СА6-93
СА6-112
СА6-132

59/42
76/58
93/73
112/92
132/112

Абразивные

VI-VIII, частично IX.
Песчаники, алевролиты, габбро, диориты, порфириты, окварцованные известняки

Типоразмер коронки

Диаметр, мм наружный/внутренний

Рациональная область применения

Назначение инструмента

Характеристика горных пород

СМ8-93
СМ8-112
СМ8-132
СМ8-151
СМ8-172
СМ8-222 СМ8-276 СМ8-328

93/74
112/93
132/114
151/132
172/143
222/201
276/254
328/307

Бурение с местной циркуляцией промывочной жидкости и с продувкой
инженерно-геологических скважин

Монолитные среднетрещиноватые, малоабразивные

III-IX, частично X.
Суглинки, мергели, песчано- глинистые отложения, из вестняки, доломиты, габбро, граниты, валунно-галечные отложения

СТЗ-132
СТЗ-151
СТЗ-172

132/111
151/130
172/141

Перемежающиеся, трещиноватые с пропластками более твердых пород

V-VIII.
Известняки, доломиты, габбро, граниты, валунно-галечниковые отложения

01КТ-197 01КТ-276 01КТ-328

197/178
276/258
328/310

Бурение инженерно- геологических скважин. Бурение отверстий в железобетонных конструкциях с арматурой диаметром до 12 мм

Малоабразивные, монолитные

III-V.
Суглинки, мергели, песчано-глинистые отложения

Долото шарошечное

Представляет собой породоразрушающий инструмент диаметром от 64 до 490 мм режуще-скалывающего (М), скалывающего (СТ, С), ударно-скалывающего (ТК, Т) и ударного действия (К) предназначенный для горнорудных буровзрывных работ, бурения на нефть и газ, геологоразведки, строительства и бурения на воду.
Пример обозначения: Долото шарошечное III 132 ТЦВ

Долото лопастное

Применяются при бескерновом бурении скважин с промывкой в породах I-IV категорий по буримости с включениями обломочного материала более твердых пород. Лопасти долота армируются твердосплавными пластинами. Долота обеспечивают механические скорости бурения, в 2,5 раза превышающие скорости бурения шарошечными долотами. Имеют повышенную износостойкость благодаря усилению твердосплавными штырями и наплавкой.
Пример обозначения: Долото лопастное ДЛ-190


Диаметр долота, мм Резьба Допустимый крутящий
момент, Нм
112 З-67 2000 10
132 З-67 8,5
146 З-88 10
190,5 З-117 10
215,9 З-117 22
244,5 З-121 12
295,3 З-152 15

Переходник фрезерный П1

Переходник с колонны бурильных труб на колонковые трубы. Имеет в нижней части наружную резьбу под колонковые трубы и в верхней внутреннюю резьбу под замок бурильной колонны. Верхняя часть переходника выполняется в форме усеченного конуса с насечками на наружной поверхности, что обеспечивает извлечение колонкового снаряда с вращением его в случае заклинивания вывалившимися из стенок скважины кусками породы и исключает возможность задевания за обсадные трубы
Пример обозначения: Переходник фрезерный П1-50/127


Резьба бурильной
трубы
Резьба колонковой
трубы, мм
Длина, мм Масса, кг
З-50, З-63,5 73 120 3
З-50, З-63,5 89 120 4
З-50, З-63,5 108 140 6
З-50, З-63,5 127 140 9
З-50, З-63,5 146 140 11
З-50, З-63,5 168 140 14

Переходник тройной П3

Переходник с колонны бурильных труб на колонковые и шламовые трубы. Имеет на наружной поверзности внизу правую резьбу под колонковые трубы и вверху левую резьбу под шламовые трубы, а также внутреннюю резьбу под колонны бурильных труб. Наружный диаметр корпуса переходника делается равным наружному диаметру колонковых и шламовых труб
Пример обозначения: Переходник тройной П3-50/127


Резьба бурильной
трубы
Резьба колонковой
трубы, мм
Резьба шламовой
трубы, мм
Длина, мм Масса, кг
З-50, З-63,5 73 73 120 3
З-50, З-63,5 89 89 120 4
З-50, З-63,5 108 108 140 6
З-50, З-63,5 127 127 140 9
З-50, З-63,5 146 146 140 11
З-50, З-63,5 168 168 140 14

Переводник П, М, Н, ПК ГОСТ 7360-82

Предназначен для соединения между собой частей бурильной колонны и присоединения к ней инструмента.
Пример обозначения: Переводник П-50/63,5 (верхний/нижний конец)

Вилка подкладная

Служит для поддержания колонны труб над устьем скважины за прорезь ниппеля или замка, имеет удлиненную рукоятку и скобу, которая приваривается к рукоятке
Обозначение: Вилка подкладная М-50


Диаметр трубы, мм Ширина зева, мм Длина, мм Масса, кг
42 42 550 3,8
50 47 570 5,8
63,5 56 600 9

Ключ отбойный

Ключ предназначен для свинчивания и развинчивания замков и ниппелей бурильных труб. Имеет длинную рукоятку и головку, зев которой служит для захвата замков и ниппелей за прорезь
Обозначение: Ключ отбойный МЗ-50


Диаметр трубы, мм Ширина зева, мм Длина, мм Масса, кг
42 41 600 3,3
50 46 600 5,2
63,5 55 600 7,8

Ключ шарнирный КШС

Ключ предназначен для свинчивания и развинчивания бурильных, колонковых и обсадных труб
Пример обозначения: Ключ шарнирный КШС 108/127


Диаметр трубы, мм Длина рукоятки, мм Масса, кг
50 400 5,5
63,5 400 7,6
73, 89 450 4,6
108, 127 450 6,0
146 450 6,2
168, 188 620 Длина, мм Высота, мм Масса, кг
79 350 120 12,5
89 370 120 13,5
108 400 150 17,5
127 420 150 19,0
146 440 150 20,5
168 440 180 29,9
219 500 180 33,5

Хомут шарнирный (жимок)

Применяется для удержания колонны бурильных труб в скважине в повешенном состоянии
Пример обозначения: Хомут шарнирный D=63,5 мм


Диаметр трубы, мм Длина, мм Масса, кг
42 650 6,0
50 700 10,5
63,5 750 23,2
Переходник противоаварийный
Предназначен для отсоединения колонны бурильных труб в случае заклинивания колонкового снаряда в скважине. Диаметр 50 и 63,5мм
Вертлюг-амортизатор
Применятся для подвешивания к талевому блоку сальника-вертлюга с колонной бурильных труб и снаряда при бурении с разгрузкой через лебедку, а также других грузов. Грузоподъемность 5т, 10т.
Сальник-вертлюг
Предназначен для соединения вращающейся колонны бурильных труб на шарикоподшипниковых опорах с невращающимся напорным рукавом и подачи в колонну промывочной жидкости (газа). Рассчитан на работу бурильной колонны с большим числом оборотов
Кернорватель
Служит для отрыва и удержания керна при колонковом бурении состоит из корпуса с наружной и внутренней резьбой и внутренней расточкой, в которой помещается рвательное кольцо. Диаметр 59, 76, 89, 108мм




Элеватор
Предназначен для спуска и подъема труб, позволяет быстро захватывать и освобождать бурильные трубы, укоряя спуск и подъем колонны. Кольцо элеватора закрепляется фиксатором, чтобы трубы не выскальзывали из элеватора. Грузоподъемность 7,5т.
Головка для обсадных труб
Предназначены для захвата за резьбу, подъема и удержания в подвешенном состоянии колонны труб и ее отдельных частей при производстве спуско-подъемных операций. Диаметр 108, 127, 146, 168мм
Вилка подкладная к УРБ-2А2



Высокая производительность современных буровых установок позволяет разрабатывать скважины с большим диаметром и глубиной. Если же речь идет о малых рабочих параметрах, то и сам подход к технической реализации задачи может быть другим. Например, колонковое бурение позволяет с минимальными затратами выполнять узкие скважины, поддерживая высокую точность и аккуратность при вырезке породы.

Особенности технологии

Колонковый метод применяется в промышленности и геодезических исследованиях уже более 150 лет. Его особое место в общем ряду технологий геологической разработки обусловлено тем, что после завершения работы остается цельный керн. Это цилиндрический столб с материалом из скважины, который может быть выброшен или сохранен для дальнейшего изучения породы - зависит от поставленных задач. Иными словами, вырезка и разработка производится не по всей площади бура, а по краям скважины. Движение коронки при этом тоже происходит строго по краям, что позволяет сохранять породу. Вместе с этим стволы заполняются рабочей оснасткой, которую представляют буровые колонкового бурения - коронки, шнеки и керноприемники. Данная технология имеет и ряд ограничений, так как по мере углубления повышается давление на режущие элементы. По этой причине максимальная глубина колонковых скважин достигает лишь 150-160 мм, в зависимости от типа грунта и характеристик оборудования.

Сферы применения метода

Использование колонковых буров оправдывает себя при разработке крепких пород. В основном это касается горных месторождений, которые исследуются в научных или проектных целях. Например, в инженерно-геодезических исследованиях может потребоваться проба цельного грунта с глубиной более 1 м. Соответственно, метод используется в разведывательных изысканиях, причем не только в строительной сфере. В горнодобывающей промышленности перед установкой гидромеханики и многошнековых экскаваторов непосредственно на месте разработки выполняют колонковое бурение, по результатам которого составляется проект будущей скважины.

Используемое оборудование

Основной функциональный агрегат представляет собой колонковую бурительную установку. Она может доставляться на рабочее место и в дальнейшем использоваться на специальной опорной платформе, или же мобильным способом интегрироваться в шасси автомобилей КАМАЗ, МАЗ, Урал и др. Для выполнения работ в сложных условиях применяется гусеничный транспорт.

Конструкция установки колонкового бурения формируется несущим каркасом, двигателем, гидравлической системой для управления позицией рабочих органов, шлангом для промывки скважины и поверхностей оборудования, а также механизмом крепления насадок типа SDS. Для управления и энергоснабжения могут использоваться модульные контрольные пункты и генераторы. Поскольку работы в большинстве случаев производятся в удалении от центральных коммуникаций, то средства автономного топливного питания являются основным источником энергии для подобной техники.

Приспособления и расходники для бурения

В разработке пород могут задействоваться разноформатные коронки и вспомогательный инструмент. Для высокопрочных твердых пластов используют алмазные и дробовые сегменты. Среднюю породу с точки зрения прочности режут вольфрамитовыми победитовыми и коронками, а грунт малой крепости обрабатывают стальными элементами. В каждом случае обязательно применение средств для обслуживания забоя.

Для подачи воды или извлечения керна могут применяться трубы, шнековые приспособления, штанги для увеличения глубины колонкового бурения и промывочные сальники. На сложных участках при организации многоступенчатой конфигурации бурения также задействуются специальные переходники с монтажной арматурой, вращатели и стыковые узлы.

Рабочий процесс

На первом этапе целевая площадка очищается от мусора, дерна и посторонних объектов. В нескольких метрах от точки бурения формируется яма для будущего слива промывочного раствора. Ее глубина зависит от планируемых объемов работы. Затем для размещения самого бура пробоем создается отверстие, после чего коронка интегрируется в механизм захвата. На этом этапе станок колонкового бурения наращивается по вылету рабочей оснастки посредством труб и переходников. Далее начинается вращение трубы с резчиками по кромкам.

После каждого прохода с заполнением насадки керном конструкция поднимается. При ручном методе обслуживания рабочие извлекают породу ударами молотка. В механизированных установках эта операция производится автоматически с помощью специального толкателя. Затем выполняется промывка, и бур снова погружается в скважину до момента достижения нужной глубины. Для пород с хрупкой неустойчивой структурой по мере увеличения глубины прохода используются укрепляющие обсадные трубы. Они не дают стенкам обрушиться и нарушить параметры бурения.

Преимущества технологии

С точки зрения возможности получения аккуратного керна, это оптимальный способ бурения. В качестве альтернативы можно рекомендовать применение роторного долота, но и в этом случае невозможно добиться столь же точной геометрии реза. Также сохраняется и высокая производительность. Мощные установки позволяют за короткий промежуток времени выполнять серийную обработку целевой площади на нескольких позициях. Поэтому при комплексном подходе к обследованию технология колонкового бурения дает возможность изучения подземного строения грунтов.

С помощью данного метода можно стабильно проходить и высокопрочные породы, среди которых гранитные и базальтовые. Сами скважины могут быть многозабойными, восстающими и наклонными - оборудование позволяет формировать разные модели разработки, варьируя скорость и размерные параметры.

Недостатки технологии

В числе главных минусов колонковой техники бурения называют необходимость применения промывочных растворов, ограничения по глубине прохода и жесткие требования к обслуживанию инструмента. Самым чувствительным в ходе работы будет фактор износа труб. Режущие кромки быстро изнашиваются, после чего нужно выполнять заточку или полное обновление рабочих сегментов. Поэтому даже при разработке пород средней крепости рекомендуется применять алмазное колонковое бурение скважин с обильным использованием глинистого раствора. Вообще, что касается промывки, то без нее невозможно получить качественный рез по кругу керна с сохранением работоспособности функциональной оснастки. Многие организации практикуют технику сухого бурения, но в конечном итоге она обходится дороже и по финансовым, и по техническим ресурсам.

Заключение

Оптимизация технологических подходов к выполнению скважин в разных направлениях сводится к автоматизации процесса и сокращению количества применяемых узлов и агрегатов. Ставка делается на многофункциональность и практичность, что достигается, в том числе, за счет повышения рабочих качеств применяемых коронок. В случае с колонковым бурением стоит подчеркнуть оптимизацию в самой схеме разработки скважин. При всех своих недостатках, это наилучшее решение для обеспечения неглубокой выборки породы. Причем данную технологию теоретически можно использовать и в бытовых условиях, задействуя мелкоформатную оснастку и силовое оборудование ручного типа.

Если грунт, в котором необходимо пробурить скважину, отличается высокой плотностью, то для создания в нем отверстия требуется задействовать специальный буровой инструмент повышенной прочности. Одним из альтернативных методов работы с такого рода грунтом является использование колонковых буров. Именно данный тип бурового инструмента предназначен для создания отверстия необходимого диаметра в бетонной конструкции или в скальной породе. При этом горную породу, образуемую в процессе бурения, можно поднять с помощью того же колонкового бура или разрушить посредством скального бура.

Отправить запрос

× Close

Запрос цены на оборудование

Категория пород по буримости Горные породы
Торф и растительный слой без корней. Рыхлые: лёсс, пески (не плывуны), супеси без гальки и щебня. Ил влажный и иловатые грунты. Суглинки лёссовидные. Трепел. Мел слабый.
Торф и растительный слой с корнями или с небольшой примесью мелкой (до 3 см) гальки и щебня. Супеси и суглинки с примесью до 20% мелкой (до 3 см) гальки или щебня. Пески плотные. Суглинок плотный. Лёсс. Мергель рыхлый. Плывун без напора. Лед. Глины средней плотности (ленточные и пластичные). Мел. Диатомит. Сажи. Каменная соль (галит). Нацело каолинизированные продукты выветривания изверженных и метаморфизованных пород. Железная руда охристая.
Суглинки и супеси с примесью свыше 20% мелкой (до 3 см) гальки или щебня.Лёсс плотный. Дресва. Плывун напорный.Глины: с частыми прослоями (до 5 см) слабосцементированных песчаников и мергелей, плотные, мергелистые, загипсованные, песчанистые.Алевролиты глинистые слабосцементированные.Песчаники слабосцементированные глинистым и известковистым цементом.Мергель.Известняк-ракушечник. Мел плотный.Магнезит. Гипс: тонкокристаллический, выветрелый.Каменный уголь слабый. Бурый уголь.Сланцы: тальковые, разрушенные всех разновидностей.Марганцевая руда. Железная руда окисленная, рыхлая.Бокситы глинистые.
Галечник, состоящий из мелких галек осадочных пород.Мерзлые водоносные пески, ил, торф. Алевролиты плотные глинистые. Песчаники глинистые. Мергель плотный. Неплотные: известняки и доломиты. Магнезит плотный.Пористые: известняки, туфы. Опоки глинистые. Гипс кристаллический. Ангидрит. Калийные соли. Каменный уголь средней твердости. Бурый уголь крепкий. Каолин (первичный). Сланцы: глинистые, песчано-глинистые, горючие, углистые, алевролитовые. Серпентиниты (змеевики) сильно выветрелые и оталькованные. Неплотные: скарны хлоритового и амфибол-слюдистого состава. Апатит кристаллический. Сильно выветрелые: дуниты, перидотиты. Кимберлиты, затронутые выветриванием. Мартитовые и им подобные руды сильно выветрелые. Железная руда мягкая вязкая. Бокситы.
Галечно-щебенистые грунты. Галечник мерзлый, связанный глинистым или песчано-глинистым материалом с ледяными прослойками. Мерзлые: песок крупнозернистый, древеса, ил плотный, глины песчанистые.Песчаники на известковистом и железистом цементе.Алевролиты. Аргиллиты. Глины аргиллитоподобные, весьма плотные, плотные сильно песчанистые. Конгломерат осадочных пород на песчано-глинистом или другом пористом цементе. Известняки. Мрамор. Доломиты мергелистые.Ангидрит весьма плотный. Опоки пористые выветрелые.Каменный уголь твердый. Антрацит, фосфориты желваковые.Сланцы: глинисто-слюдяные, слюдяные, тальково-хлоритовые, хлоритовые, хлорито-глинистые, серицитовые.Серпентиниты (змеевики).Выветрелые: альбитофиры, кератофиры. Туфы серпентизированные вулканические.Дуниты, затронутые выветриванием. Кимберлиты брекчиевидные.Мартитовые и им подобные руды неплотные.
Ангидриты плотные, загрязненные туфогенным материалом.Песчаники: полевошпатовые, кварцево-известняковые.Алевролиты с включением кварца. Известняки: плотные, доломитизированные, скарнированные. Доломиты плотные.Опоки. Сланцы: глинистые, кварцево-серицитовые, кварцево-слюдяные, кварцево-хлоритовые, кварцево-хлоритосерицитовые, кровельные. Хлоритизированные и рассланцованные, альбитофиры, кератофиры, порфириты, габбро.Аргиллиты слабо окремненные.Дуниты, не затронутые выветриванием. Перидотиты, затронутые выветриванием.Амфиболиты. Пироксениты крупнокристаллические. Талько-карбонатные породы.Апатиты.
Скарны эпидотокалщитовые. Колчедан сыпучий.Бурые железняки ноздреватые. Гематито-мартитовые руды.Сидериты.
Аргиллиты окремненные. Конгломераты осадочных пород на кремнистом цементе.Песчаники кварцевые.Доломиты весьма плотные. Окварцованные: полевошпатовые песчаники, известняки.Каолин агальматолитовый. Опоки крепкие плотные.Фосфоритовая плита.Сланцы слабо окремненные: амфибол-магнетитовые, куммингтонитовые, роговообманковые, хлорито-роговообманковые.Слаборассланцованные альбитофиры, кератофиры, порфиры, порфириты, диабазовые туфы, затронутые выветриванием порфиры, порфириты. Крупно- и среднезернистые, затронутые выветриванием граниты, сиениты, диориты, габбро и другие изверженные породы. Пироксениты, пироксениты рудные.Кимберлиты базальтовые.Скарны кальцитосодержащие авгито-гранатовые.Кварцы пористые (трещиноватые, ноздреватые, охристые).Бурые железняки ноздреватые, пористые. Хромиты.Сульфидные руды. Мартито-сидеритовые и гематитовые руды.Амфибол-магнетитовые руды.Аргиллиты кремнистые.
Конгломераты изверженных пород на известковистом цементе.Доломиты окварцованные. Окремненные, известняки, доломиты.Фосфориты плотные, пластовые.Сланцы окремненные: кварцево-хлоритовые, кварцево-серицитовые, кварцево-хлорито-эпидотовые, слюдяные.Гнейсы.Среднезернистые альбитофиры и кератофиры. Базальты выветрелые.Диабазы. Порфиры и порфириты. Андезиты.Диориты, не затронутые выветриванием. Лабрадориты, перидотиты.Мелкозернистые, затронутые выветриванием, граниты, сиениты, габбро.Затронутые выветриванием гранито-гнейсы, пегматиты, кварц-турмалиновые породы.Скарны крупно- и среднезернистые кристаллические: авгито-гранатовые, авгито-эпидотовые.Эпидозиты. Кварцево-карбонатные и кварцево-баритовые породы.Бурые железняки пористые. Гидрогематитовые руды плотные.Кварциты: гематитовые, магнетитовые.Колчедан плотный. Бокситы диаспоровые.
Базальты, не затронутые выветриванием.Конгломераты изверженных пород на кремнистом цементе.Известняки карстовые. Кремнистые: песчаники, известняки.Доломиты кремнистые.Фосфориты пластовые окремненные.Сланцы кремнистые. Кварциты: магнетитовые и гематитовые тонкополосчатые, плотные мартито-магнетитовые.
Роговики амфибол-магнетитовые и серицитизированные.Альбитофиры и кератофиры. Трахиты. Порфиры окварцованные.Диабазы тонкокристаллические.Туфы окремненные, ороговикованные. Затронутые выветриванием: липариты, микрограниты. Крупно- и среднезернистые граниты, гранито-гнейсы, гранодиориты.Сиениты. Габбронориты. Пегматиты. Березиты.Скарны мелкокристаллические: авгито-эпидото-гранатовые, датолито-гранато-геденбергитовые. Скарны крупнозернистые гранатовые.Окварцованные: амфиболит, колчедан. Кварцево-турмалиновые породы, не затронутые выветриванием. Бурые железняки плотные.Кварцы со значительным количеством колчедана.Бариты плотные.
Песчаники кварцевые сливные. Джеспилиты, затронутые выветриванием.Фосфорито-кремнистые породы. Кварциты неравномерно-зернистые. Роговики с вкрапленностью сульфидов. Кварцевые: альбитофиры и кератофиры. Липариты.Мелкозернистые: граниты, гранито-гнейсы, гранодиорит.Микрограниты. Пегматиты плотные, сильно кварцевые.Скарны мелкозернистые: гранатовые, датолито-гранатовые.Магнетитовые и мартитовые руды, плотные, с прослойками роговиков. Бурые железняки окремненные. Кварц жильный.Порфириты сильно окварцованные.
Альбитофиры тонкозернистые, ороговикованные.Джеспилиты, не затронутые выветриванием. Сланцы яшмовидные кремнистые.Кварциты. Роговики железистые очень твердые.Кварц плотный. Корундовые породы. Джеспилиты гематитомартитовые и гематито-магнетитовые.
Совершенно не затронутые выветриванием монолитно-сливные: джеспилиты,кремень, яшмы, роговики, кварциты, эгириновые и корундовые породы.

Бур колонковый Б-04201 предназначен для бурения скважин в грунтах V-VII категории буримости, по СНиП IV-2-82. Наиболее эффективно использование этого бура при бурении в каменистых грунтах, мёрзлых песков, щебеня и гравия, известняка.

Применяемость: БМ-205Д, БКМ-317 / БКМ-318, БКМ-515 / БКМ-515А, БКМ-516 / БКМ-516А, БКМ-534, МРСК-311, ПБКМ-511, БКМ-531, МРСК-512

Бур колонковый Б-04402 предназначен для бурения скважин в грунтах III-VII категории буримости, по СНиП IV-2-82. Наиболее эффективно использование этого бура при бурении в каменистых грунтах, мёрзлых песков, щебеня и гравия, известняка.

Применяемость: БКМ-2012, БКМ-2032

Бур колонковый Б-04802 предназначен для бурения скважин в грунтах III-VII категории буримости, по СНиП IV-2-82. Наиболее эффективно использование этого бура при бурении в каменистых грунтах, мёрзлых песков, щебеня и гравия, известняка.

Применяемость: БКМ-2012, БКМ-2032

Преимущества использование колонковых буров

Главным преимуществом колонкового бура, которое делает его максимально эффективным для выполнения такого рода задач, является то, что осевое усилие при использовании бурового инструмента концентрируется на незначительной площади его режущего кольца. Колонковые буры используются в отечественных бурильных и бурильно-крановых машинах энергетической серии, таких как БМ-205Д, БКМ-317, БКМ-515, БКМ-534, МРСК-311, БКМ-531, МРСК-512 и строительной серии БКМ-2012, БКМ-2032.

Кроме того, на такой бурильный инструмент нередко наплавляется специальный износоустойчивый материал, который существенно продлевает срок службы колонкового бура. Срок эксплуатации заметно повышается при применении термически обработанной высокопрочной стали для крепления зубьев бурильного инструмента.

Благодаря своим отменным техническим характеристикам, колонковые буры пользуются огромным спросом в строительной сфере. На сегодняшний день колонковым бурам фактически не существует достойной альтернативы, что и делает их незаменимыми помощниками при реализации проектов, связанных с бурением отверстий в тяжелом грунте, монолите, скальной породе.

Фотографии колонковых буров с нашего производства

В настоящее время у покупателя есть возможность приобрести буры любой длины и диаметра, что облегчает решение даже весьма нестандартных строительных задач. Компания «АУГЕР», является лучшим поставщиком бурильного оборудования на территории России, полностью оправдывает ожидания потенциального клиента, предлагая огромный выбор колонковых буров от известных мировых производителей.

Продукция, представленная нашей компанией, отличается высокой надежностью и долговечностью. Вкладывая деньги в наш буровой инструмент , вы инвестируете в длительный срок эксплуатации высококачественных комплектующих, которые прослужат вам довольно долго. При этом цена на представленное оборудование остается более чем доступной, что также не может не радовать потенциального покупателя.

Мы стремимся к тому, чтобы предлагать нашим клиентам только самое лучшее по максимально привлекательным ценам. Начав сотрудничество с компанией «АУГЕР», вы убедитесь в том, что работать с нами приятно и выгодно. Огромный выбор колонковых и других буров, а также бесплатные консультации наших специалистов - одни из важнейших наших преимуществ. Мы всегда поможем вам подобрать оптимальный бурильный инструмент, ориентируясь на нужды конкретного проекта. Это гарантирует то, что вам не придется переплачивать лишние деньги.