Вращательное (шнековое) бурение скважин

Вращательное бурение скважин с применением режущих коронок и штанг шнекового типа (шнековое бурение) широко применяют на угольных карьерах и карьерах нерудных ископаемых в породах с коэффициентом крепости до 6. В более крепких породах скорость бурения резко уменьшается и применение этого способа бурения становится нецелесообразным. Также нецелесообразно применять вращательное бурение в вязких и липких глинистых породах, так как налипание глины на шнеки затрудняет процесс бурения. Этим способом выполняют более 20% общего объема буровых работ.

Сущность вращательного бурения режущими коронками заключается в следующем. Прижатая к забою скважины коронка при вращении срезает породу, которая, превращаясь в мелочь, непрерывно удаляется из скважины

Рис. II.7. Буровой инструмент при вращательном (шнековом)

бурении

спиральными витками штанг шнекового типа. Буровой инструмент состоит из коронки (резца) и нескольких последовательно соединенных штанг. Коронки применяются различной формы. Наибольшее распространение получили коронки с двумя закругленными лезвиями, армированные твердым сплавом (рис. П.7, б). Штанга представляет собой трубу с приваренной к ней спиралью из полосовой шнековой стали (рис. II.7, а). На концах трубы имеются патрон и хвостовик для соединения штанг.

Производительность станков вращательного бурения зависит от крепости пород, осевого давления на коронку и скорости вращения бурового инструмента. Современные станки вращательного бурения развивают осевое давление до 40000Н при частоте вращения бурового инструмента 50 - 200 об/мин. Горная порода разрушается более интенсивно при больших скоростях вращения бурового инструмента, но в скальных породах большие скорости вращения приводят к перегреву и быстрому износу режущих коронок. Поэтому при бурении скважин в породах с коэффициентом крепости до 4 применяют наибольшие скорости вращения бурового инструмента,а в более крепких породах частоту вращения снижают до 80÷130 об/мин и увеличивают осевое давление.

Техническая характеристика станков вращательного (шнекового) бурения приведена в таблице II.1.

Таблица II.1

Показатели	Станки
	СБР –160А-24	СБР –160Б-32
Диаметр скважины, мм	160	160
Глубина бурения, м	24	32
Угол наклона скважины, градус	30	30
Техническая производительность, м/ч	40	60
Удельный расход электроэнергии при бурении, кДж/м3	360	273
Масса станка, т	25	32
Коэффициент крепости буримых пород	3-6	3-6

Стойкость коронок при этом составляет 800-1000 м скважин.

К достоинствам вращательного бурения скважин режущими коронками следует отнести высокую производительность станков, возможность бурения вертикальных, горизонтальных и наклонных скважин, простоту устройства и обслуживания станков, невысокую стоимость бурения.

Основным недостатком вращательного бурения является возможность применения его только в некрепких горных породах.