Рассмотрены условия и
объекты оптимизации процессов бурения
скважин, приведены сведения о современных
способах разрушения пород, удаления
продуктов разрушения и основных
технологических процессах, выполняемых
при бурении скважин. Рассмотрены
современные виды породоразрушающих
инструментов, рациональные режимы и
способы их отработки, а также борьба с
осложнениями при вращательном и
ударно-вращательном способах бурения.
ОГЛАВЛЕНИЕ:
Предисловие................................... 3
Часть первая. Общие сведения о процессах и условиях бурения геологоразведочных скважин................................ 4
Глава 1. Геологе-технические условия и технологические процессы бурения скважин.................................... 4
1.1. Основные понятия о процессах сооружения скважин, терминьг и определения...................................... 4
1.2. Физико-технические свойства горных пород, влияющие на процессы бурения скважин................................. 13
1.3. Анизотропность горных пород....................... 19
1.4. Устойчивость горных пород........................ 24
1.5. Буримость горных пород.......................... Зф
1.6. Классификация горных пород по их основным механическим свойствам......................................... 32
Глава 2. Способы разрушения горных пород и бурения скважии...... 37
2.1. Методы, процессы и способы разрушения горных пород....... 37
2.2. Способы бурения скважнн и их классификация............. 40 ь
2.3. Основные параметры процесса разрушения горных пород....... 44
Глава 3. Удаление продуктов разрушения мри бурении и закрепление стенок скважины.................................. 45
3.1 Способы удаления продуктов разрушения и их классификация, ... 45
3.2. Механический способ удаления продуктов разрушения......... 47
3.3. Гидравлический способ удаления продуктов разрушения........ 43
3.4. Пневматический способ удаления продуктов разрушения....... 54
3.5. Комбинированные способы удаления продуктов разрушения..... ^§
3.6. Факторы, обусловливающие осложнения при бурении скважин, и их классификация.................................. 50
3.7. Способы борьбы с осложненнялш.................... 53
Глава 4. Отбор образцов пород или проб полезных ископаемых н направленное бурение.................................. 64
4.1. Требования, предъявляемые к образцам пород или пробам полезных ископаемых, критерии оценки их представительности и способы получения......................................... 54
4.2. Факторы, определяющие условия получения образцов пород или проб полезных ископаемых, и их классификация.................. 57
4.3. Способы и средства получения представительных образцов пород или
проб полезных ископаемых........................... 9$
4.4. Направленное бурение скважин......1......'.........
Глава 5. Объекты оптимизации при бурении скважин............. 10£
5.1. Общие закономерности процесса бурения скважин и определяющие
их факторы.................................... 105
5.2. Усилие подачи породоразрушающего инструмента при вращательном способе бурения скважин............................ 110
5.3. Частота вращения и окружная скорость породоразрушающего инструмента........................................115
5.4. Износ породоразрушающих элементов................. цд
5.5. Интенсивность очистки забоя скважины от продуктов разрушения и ее влияние на эффективность работы породоразрушающего инструмента.
5.6. Диаметр породоразрушающего инструмента............... 121
5.7. Методика отработки породоразрушающего инструмента....... 124
Часть вторая. Породоразрушающий инструмент для бурения геологоразведочных скважин................................. 135
Глава 6. Твердосплавной и алмазный породоразрушающий инструмент. ¿35
6.1. Общие сведения о твердосплавном породоразрушающем инструменте.......................................... 135
6.2. Конструкции, типоразмеры и области применения твердосплавных коронок....................................... 137
6.3. Конструкции и типоразмеры долот с твердосплавным вооружением. 145
6.4. Конструктивные элементы алмазного породоразрушающего инструмента........................................ 150
6.5. Материалы для армирования матриц породоразрушающих инструментов....................................... 155
6.6. Конструкции и типоразмеры коронок с резцами из естественных алмазов......................................... 159
6.7. Конструкции коронок с резцами из синтетических алмазов и сверхтвердых материалов............................... 169
6.8. Алмазные долота.............................. 171
6.9. Алмазные расширители.......................... 172
6.10. Области применения алмазного породоразрушающего инструмента. 174-
Глава 7. Шарошечный породоразрушающий инструмент.......... 175
7.1. Общие сведения.............................. 175
7.2. Конструктивные элементы породоразрушающего инструмента шарошечного типа................................... 17g
7.3. Типоразмеры породоразрушающего инструмента шарошечного типа. ig5
7.4. Расширители шарошечного типа..................... 195
Глава 8. Породоразрушающий инструмент дла ударно-вращательного бурения........................................ 197
8.1. Общие сведения.............................. 197
8.2. Коронки для ударно-вращательного бурения с гидроударниками. . . 201
8.З. Коронки для ударио-вращательного бурения с пиевмоударниками. . 205
8.4. Долота для ударно-вращательного бурения............... 208
8.5. Расширители для калибровки скважин при бурении с гидроударниками. 212
Часть третья. Технология бурения геологоразведочных скважин....... 214
Глава 9. Вращательное бурение твердосплавным породоразрушающим инструментом.................................... 214
9.1. Технология бурения твердосплавными коронками........... 214
9.2. Технология бурения твердосплавными коронками с местной циркуляцией жидкости.................................. 223
9.3. Технология бескернового бурения долотами.............. 225
Глава 10. Вращательное бурение скважин алмазным породоразрушающим инструментом................................ 229
10.1. Условия работы алмазного породоразрушающего инструмента. . . 229
10.2. Технология бурения алмазными коронками в породах средней твердости и очень твердых ............................. 232
10.3. Технология бурения алмазными коронками в трещиноватых, раздробленных и перемежающихся по твердости породах............ 245
10.4. Технология бурения алмазными долотами............... 24Я
10.5. Технология отработки алмазного породоразрушающего инструмента. 252
Глава 11. Вращателъно-удариое бурение скважин породоразрушающим
инструментом шарошечного типа........................ 273
11.1. Условия работы шарошечного инструмента.............. 273
11.2. Параметры режима бурения.................... . . 280
11.3. Технология отработки породоразрушающего инструмента шарошечного типа..................................... 287
11.4. Продолжительность рейса и величина углубки скважины за рейс. . 294
Глава 12. Ударно-вращательное бурение скважин.............. 298
12.1. Общие сведения.............................. 298
12.2. Технология ударно-вращательного бурения скважин с применением гндроударников и специальных породоразрушающих инструментов. ... 302
12.3. Ударно-вращательное бурение с применением обычного породоразрушающего инструмента............................. 316
12.4. Технология ударно-вращательного бурения скважин с применением пневмоударников................................. 319
12.5. Рациональная технология отработки лородоразрушающего инструмента................................. 324
12.6. Отбор керна и подъем его на поверхность............... 329
12.7. Технико-экономические показатели ударно-вращательного бурения с пневмоударниками............................... 329
Список литературы................................ 331
Бурение геологоразведочных
скважин: справочное пособие