Бурение скважин колонковым методом: основные особенности

Сегодня существуют различные способы бурения. Один из них – колонковое бурение – широкое используется в разных сферах, начиная от разведки недр и заканчивая строительством. Широта использования этого метода объясняется его уникальной особенностью. В данном случае применяется полое цилиндрическое долото, которое разрушает породу не по всему объему выработки, а лишь по краям окружности, благодаря чему цилиндрический фрагмент породы (его называют – керн) остается нетронутым.

Колонковый метод бурения: особенности технологии

Именно благодаря уникальной способности делать керны (с сохранением послойной геологической структуры) колонковое бурение является незаменимым при геологической разведке. Как и при стандартном методе (с применением шарошечного долота) установка может монтироваться на автомобильном шасси. А в процессе проходки в данном случае используется все тот же глинистый раствор, который не только облегчает работу, смазывая место контакта бурового инструмента с водой и снижая нагрузку, но также охлаждает долото и продлевает срок его службы. А еще с помощью глинистого раствора укрепляются стенки скважины (предотвращая обрушение). В зависимости от условий вместо промывочной жидкости могут применяться поверхностно-активные вещества, снижающие сопротивление грунта и уровень вибрации.

При колонковом бурении в качестве инструмента используют алмазные или твердосплавные коронки. Они представляют собой цилиндрический фрагмент трубы с широким или узким кольцевым рабочим краем по торцу. За счет этой «пустотелости» внутри колонкового долота и остается керн – цилиндрический кусок нетронутой породы. Для достоверности результатов геологической разведки предъявляются особые требования к качеству керна (т.е. к его сохранности).

Иногда для продления срока службы колонкового долота часть скважины может буриться шарошечным долотом. В каких случаях это необходимо? К примеру, когда нужно исследовать определенный геологической слой на глубине 100-120 м, а от поверхности идет крайне твердая скальная порода, из которой керны не нужны. Чтобы не изнашивать зря колонковое долото, можно пройти шарошкой до 100 м. Также в некоторых случаях для эффективной работы в твердых породах применяют буры-расширители для калибровки и расширения ствола (это исключает затяжку бурового инструмента при его подъеме).

Для выполнения разведочного бурения хватит создания горной выработки небольшого диаметра. То есть, для взятия пробы породы колонковое долото может быть меньшего диаметра, чем проектируемая скважина. Если исследование керном будет безрезультатным, то вы потратите часть средств только на разведку, т.е. потеряется меньше, чем, если бы бурили большим диаметром без разведки.

Прочие аспекты бурения колонковым способом

1. Алмазные колонковые коронки широко применяются в строительстве для сверления перекрытий и стен. Они легко проходят через кирпич, бетон, камень (в результате получается почти идеальное отверстие).
2. Колонковое долото может бурить не только вертикальные, но также горизонтальные и наклонные скважины. Метод считается довольно эффективным и производительным, поскольку керны можно поднимать на поверхности почти с любой доступной на сегодня глубины (более 10 км).
3. Бурение для взятия пробы может выполняться не только с твердой поверхности, но и с плавучих платформ для исследования шельфа.