Шнековое бурение находит широкое применение при ведении взрывных работ, геологических изысканий в породах, имеющих I—V категории буримости. Оно выполняется при помощи буровых установок с подвижным вращателем, имеющим повышенный крутящий момент. Глубина бурения может составлять не менее 80 м, в некоторых случаях – до 120 м, диаметр – до 400мм. Характерной особенностью данного способа является то, что при нем не применяется промывочная жидкость. Он особенно эффективен в засушливых районах, а также в местностях с суровым климатом.
Особенности шнекового бурения
Разрушается порода путем резания и разрыхления специальным инструментом – долотом, а поднимается к устью скважины вращающимся шнеком. Очистка забоя производится непрерывно. Отделенная от забоя порода не перемалывается, благодаря этому обеспечивается высокая скорость, например, слабо цементированных отложений гальки, которая, не разрушаясь, выносится на поверхность.
К достоинствам шнекового бурения относятся:
- минимальные затраты времени на осуществление монтажно-демонтажных работ;
- большой диаметр скважины;
- комбинация данного метода с прочими видами бурения, например, продувкой, промывкой;
- высокая производительность бурения;
- применение съемных керноприемников;
- отсутствие необходимости использовать промывочную жидкость.
Стоимость буровых установок для шнекового бурения экономически более выгодна, чем аналогичных по мощности других видов оборудования.
Буровой инструмент
В его состав входит долото, колонна шнеков, шнековая бурильная труба. Могут применяться долота различных видов. Наиболее широко используются изделия с двумя или тремя лопастями. Для увеличения срока служба их армируют специальными резцами, изготовленными из твердых сплавов.
В двухлопастных инструментах лопасти устанавливаются относительно оси корпуса под углом, равным 15°. Одна из них называется калибровочной и монтируется со смещением 3-5мм по высоте относительно другой лопасти. Для армирования резцов используются сплавы ВК6, ВК8В. Такие долота применяются для пород, имеющих II-V категории буримости. При этом допускается наличие слоев пород со средней твердостью. Трехлопастное долото оснащается зубчатыми лопастями, расположенными наклонно по винтовой линии. Одна из лопастей в отдельных видах инструмента переходит в шнековую спираль. Для повышения прочности зубья армируются пластинами, изготовленными из сплава марки ВК-8, а лопасти – твердосплавными восьмигранными резцами.
Шнек производится в виде трубы. К ней приваривается по винтовой линии лента из стали толщиной 5-6 мм. Шаг ее равен от 0,5 до 1 диаметра шнека в зависимости от вида породы. Длина шнеков составляет от 1 до 3 м. Они выпускаются с проходным отверстием или без него.
Залогом бесперебойной работы установок буровых являются качественные инструменты, имеющие высокие эксплуатационные характеристики.