Бурение скважин пневмозабивным способом, особенности и преимущества

Пневмозабивной способ бурения — это вращательное бурение обычным колонковым набором в комплекте с погружным пневмоударником, передающим энергию удара через колонковую трубу на специальную кольцевую твердосплавную коронку, охлаждение которой производится сжатым воздухом. При этом способе бурения разрушение породы осуществляется не по всей площади забоя, а по кольцу коронки. Отбуренный керн с частью истираемого коронкой шлама полностью попадает в колонковую трубу.

Сравнительные характеристики пневмозабивного бурения:

- высокая производительность (до 1200 пог. метров в месяц диаметром 151 мм,132 мм);

- высокий выход керна (90–100%);

- точное определение границ между слоями различных пород и продуктивных горизонтов;

- при пневмозабивном бурении, за счет уплотнения горной породы снижаются обрушения стенок скважины и загрязнения пробы материалами со стенок скважины.

Таким образом, пневмозабивной способ бурения во многих случаях превосходит ударно-канатное бурение по производительности, достоверности керна и обладает меньшей себестоимостью (меньшие транспортные и ресурсозатраты).

Для пневмозабивного бурения на россыпных месторождениях используются буровые станки УРБ-2А2 и УРБ-2Д3 с палубными компрессорами 4ВУ в количестве 2 шт. (при необходимости возможно применение компрессоров высокого давления).

Применение буровых станков на базе автомобилей высокой проходимости:

- наносит значительно меньший ущерб почвенно-растительному слою (вся буровая и вспомогательная техника на пневмоходу); при бурении в болотистой местности применяются шины низкого давления для вездеходов Arctic Trucks;

- значительно повышает мобильность бурового агрегата;

- отсутствует необходимость доставки технической воды для бурения.

Пневмозабивное бурение диаметром 225 мм:

- диаметр коронки — 225 мм;

- внешний диаметр колонковой трубы — 219 мм;

- внутренний диаметр колонковой трубы — 203 мм;

- выход керна — 100%;

- длина рейса —  0,5 м;

- теоретический (объемный) выход керна составляет 16,17 литра с рейса 0,5 м, фактический выход керна — больше за счет разуплотнения при выходе из колонковой трубы.

Выход керна, по нашему 10-летнему опыту, на пневмозабивном бурении всегда составляет не менее 90%. Объясняется это тем, что продувка сжатым воздухом производится выше колонковой трубы через выхлопной хвостовик, поэтому керн не выдувается (не размывается), т.е. не подвергается действию промывочного агента.

По обводненным горизонтам, а также при неустойчивых стенках скважины во время бурения применяется метод бурения с одновременным креплением стенок скважины обсадными трубами. Объемный выход керна в этом случае соответствует выходу керна при бурении диаметром 219 мм, т.к. весь керновый материал внутри трубы 219 мм забирается колонковой трубой 168 мм. Этот же способ с одновременным обсадом применяется при встрече крупных валунов и в начале углубки в коренные породы.

Глубина и производительность бурения диаметрами 168 и 219 мм зависит от конкретных горно-технических условий (валунистость, обводненность и т.д.).

В среднем производительность и глубина составляют:

- диаметром 168 мм — 1000 п.м. в месяц глубиной 30–50 м;

- диаметром 219 мм — 500–700 п.м. в месяц глубиной 15–30 м.

Бурение по многолетнемерзлым породам и льду. При их проходке применяются охладители сжатого воздуха для предотвращения оттайки стенок скважины. Охладители сжатого воздуха изготавливаются на месте выполнения работ. Объемный выход керна не зависит от мерзлоты, но увеличивается выход керна в неразрушенном виде (столбиком).