Колонковое бурение чаще всего используют для проходки структурных, картировочных, поисковых и разведочных скважин при бурении крепких пород. Особенно часто применяется во время геологоразведки месторождений твердых полезных ископаемых. Иногда этим видом быстровращательного бурения могут быть выполнены работы при добыче нефти газа. Это происходит в том случае, когда возникает необходимость в масштабном бурении структурно-поисковых скважин.
При колонковом бурении разрушение породы не происходит на всей площади забоя, только лишь по кольцу, что является большим преимуществом, так как дает керны из породы (столбики породы с сохраненной структуры). Периодическое извлечение керн из скважины – одна из главных особенностей колонкового бурения. Такие колонки породы помогают предоставить крайне точную геологическую документацию из всех возможных при геологической разведке. Например, таким способом выясняют, как глубоко залегает порода, какова ее структура, насколько богаты залежи, также подсчитывают примерное количество породы и выясняют, при каких условиях может быть осуществима ее эксплуатация. Добывающие предприятия разрабатывают месторождения только при наличии таких сведений.
Такой способ бурения выгоднее, так как разрушает породу в 3-5 раз меньше, чем при сплошном бурении твердых пород. Основная причина – возможность бурения скважин небольшого диаметра. Специалисты также отмечают большую эффективность колонкового бурения, связанного с тем, что проходка осуществляется под любым углом по отношению к горизонту, а работы могут вестись при помощи достаточно легкого оборудования, в том числе малогабаритных буровых установок.
Буровая установка для колонкового бурения состоит из коронки, материал которой варьируется в зависимости от твердости и плотности разрабатываемой породы, колонковой трубы, тройного переходника, шламовой трубы, промывочного сальника и т.п. Для операций спуска и подъема породы могут также использоваться элеваторы, разного рода ключи, подкладные вилки.
Различают несколько случаев, при которых колонковое бурение используется особенно часто: бурение небольших скважин, то есть скважин малого диаметра, осуществляемого при помощи легкого оборудования; геологоразведка, включающая в себя извлечение керн со срезами ископаемых в породе для испытания и проверки породы; сложное бурение, то есть бурение под разными углами к горизонту и в условиях разной сложности.
Перед началом колонкового бурения необходимо уравнять площадку, на которой будет установлено оборудование: буровой инструмент, насос для промывки, двигатели. Затем выполняется зарубка скважины для того, что бурение шло под нужным углом. На этом этапе используют направляющую трубу для закрепления скважины.
Скорость вращения и необходимая нагрузка коронки устанавливаются в каждом конкретном случае разные. Керн начинает формироваться практически сразу, еще при начале бурения. Постепенно он начинает заполнять колонковую трубу. Керн извлекают из трубы в процессе бурения с частотой, необходимой для целей выполняемых работ.
Периодически скважину промывают для того, чтобы охладить трубу и очистить ее от породы, не вошедшей в керн, то есть поврежденной. Для промывки может быть использована вода или глинистый раствор. Если скважина не содержит воды, ее продувают газом или же сжатым воздухом.
Буровой инструмент начинают поднимать в тот момент, когда колонковая труба полностью заполнена керном. Исключением могут быть те случаи, когда это приходится делать для замены коронки, разрушенной крепкими породами. Инструмент разбирают для того, чтобы извлечь керн, а потом собирают его снова. Для укладки керна используют специальные ящики, в которые он попадает после очистки и промывки. Каждый ящик имеет помету о том, с какой именно глубины был извлечен образец.
Колонковое бурение нуждается в постоянных замерах и проверках, так как важно не упустить искривление скважины, неустойчивость пород, изменение температуры и многое другое. При завершении всех работ на участке скважина заделывается специальным вязким раствором (иногда даже цементом). Только после этого оборудование перевозят на новое место.
Диаметр и длина каждой скважины может разниться в зависимости от преследуемых целей. Так, существуют скважины глубиной как в несколько метров, так и в несколько километров. Уникальность колонкового способа бурения состоит, например, в том, что оно дает возможность бурить очень глубокие скважины очень небольшого диаметра. В то же время такой вид бурения может спровоцировать искривление скважины и даже аварийность, поэтому для него необходим постоянный и бдительный контроль.
Источник информации: www.anker-pk.ru
