БУРОВО́Й ИНСТРУМЕ́НТ

БУРОВО́Й ИНСТРУМЕ́НТ, при­спо­соб­ле­ния и ме­ха­низ­мы, при­ме­няе­мые при бу­ре­нии шпу­ров и сква­жин. Б. и. под­раз­де­ля­ет­ся на тех­но­ло­ги­че­ский, вспо­мо­гатель­ный, ава­рий­ный и спе­ци­аль­ный. Кон­ст­рук­тив­ные осо­бен­но­сти и но­менк­ла­ту­ра Б. и. за­ви­сят от об­лас­ти при­ме­не­ния (бу­ре­ние гор­но­тех­ни­чес­ких, гео­ло­го-раз­ве­доч­ных, неф­тя­ных или га­зо­вых сква­жин), спо­со­ба и диа­мет­ра бу­ре­ния.

Тех­но­ло­ги­че­ский Б. и. при­ме­няют для про­из-ва ра­бот, свя­зан­ных непо­сред­ст­вен­но с про­цес­сом бу­ре­ния сква­жин. К не­му, в пер­вую оче­редь, от­но­сит­ся по­ро­до­раз­ру­шаю­щий бу­ро­вой ин­ст­ру­мент (ПБИ), вы­пол­няю­щий в про­цес­се бу­ре­ния сква­жи­ны од­ну из осн. функ­ций – раз­ру­ше­ние по­ро­ды. Кро­ме то­го, ПБИ при­ме­ня­ют для про­ве­де­ния спец. ра­бот (напр., раз­бу­ри­ва­ния жел.-бе­тон. мос­тов, ме­тал­лич. баш­ма­ков, ос­тат­ков труб и т. п.). ПБИ по на­зна­че­нию раз­де­ля­ют на бу­ро­вые до­ло­та – при бу­ре­нии сплош­ным за­бо­ем; на бу­ро­вые ко­рон­ки (бу­риль­ные го­лов­ки) – при бу­ре­нии гео­ло­го-раз­ве­доч­ных сква­жин коль­це­вым за­бо­ем с от­бо­ром кер­на, а так­же при бу­ре­нии взрыв­ных сква­жин и шпу­ров; на ин­ст­ру­мент спец. на­зна­че­ния (за­рез­ные и фре­зер­ные до­ло­та, рас­ши­ри­те­ли, ка­либ­ра­то­ры и др.).

Шарошечное долото.

При бу­ре­нии на нефть или газ (бо­лее 90% об­ще­го объ­ё­ма бу­ре­ния), а так­же при бу­ре­нии в гор­но­руд­ной пром-сти наи­бо­лее рас­про­стра­нён­ным ПБИ яв­ля­ет­ся ша­ро­шеч­ное до­ло­то. Ша­ро­шеч­ное до­ло­то (или бу­риль­ная го­лов­ка при ко­лон­ко­вом бу­ре­нии) со­сто­ит из ша­ро­шек (сталь­ной ци­линдр или ко­нус, имею­щий зу­бья или ар­ми­ро­ван­ный ци­лин­д­рич. шты­ря­ми), смон­ти­ро­ван­ных на под­шип­ни­ках ка­че­ния или сколь­же­ния (рис.). Ша­ро­шеч­ные до­ло­та вы­пус­ка­ют од­но-, двух- и трёх­ша­ро­шеч­ны­ми разл. ти­пов в со­от­вет­ст­вии с твёр­до­стью раз­бу­ри­вае­мых по­род, за­дан­ной ско­ро­стью вра­ще­ния до­ло­та и т. п. Стои­мость за­трат на про­извод­ство ша­ро­шеч­ных до­лот при бу­ре­нии взрыв­ных сква­жин на же­ле­зо­руд­ных карь­е­рах со­став­ля­ет 30–40% об­щих за­трат на бу­ре­ние. Для по­вы­ше­ния эф­фек­тив­но­сти раз­ру­ше­ния проч­ных и аб­ра­зив­ных по­род (осо­бен­но при глу­би­не сква­жи­ны бо­лее 2000 м) ис­поль­зу­ет­ся ал­маз­ный бу­ро­вой ин­ст­ру­мент. Тех­ни­ко-эко­но­мич. эф­фект от при­ме­не­ния ал­маз­ных до­лот по­лу­ча­ет­ся за счёт боль­шей стой­ко­сти (ре­сур­са) до­ло­та и, сле­до­ва­тель­но, со­кра­ще­ния вре­ме­ни на спус­ко-подъ­ём­ные опе­ра­ции. При вра­ща­тель­ном бу­ре­нии ис­поль­зу­ют­ся так­же до­ло­та ре­жу­ще­го ти­па, а при удар­но-вра­ща­тель­ном – лез­вий­ные и шты­ре­вые до­ло­та. Бу­ро­вые ко­рон­ки всех ти­пов со­сто­ят из сталь­но­го кор­пу­са и ре­жу­щих эле­мен­тов и под­раз­де­ля­ют­ся на ко­рон­ки, ар­ми­ро­ван­ные твёр­дым спла­вом (твер­до­сплав­ные ко­рон­ки), и ко­рон­ки, ар­ми­ро­ван­ные при­род­ны­ми или син­те­тич. ал­ма­за­ми (ал­маз­ные ко­рон­ки). Ал­маз­ные ко­рон­ки обес­пе­чи­ва­ют наи­бо­лее бла­го­при­ят­ный ре­жим раз­ру­ше­ния гор­ной по­ро­ды ре­за­ни­ем с не­зна­чи­тель­ной ди­на­ми­кой (виб­ра­ци­ей), что соз­да­ёт не­об­хо­ди­мые ус­ло­вия для со­хра­не­ния кер­на не­по­вреж­дён­ным.

К тех­но­ло­гич. Б. и. так­же от­но­сит­ся ин­ст­ру­мент, пред­на­зна­чен­ный для ме­ха­нич. и гид­рав­лич. свя­зи ПБИ с на­зем­ным бу­ро­вым обо­ру­до­ва­ни­ем, спус­ко-подъ­ём­ных опе­ра­ций, за­ме­ны ПБИ и обес­пе­че­ния его ра­бо­ты на за­бое. При бу­ре­нии сква­жин на нефть и газ – это ве­ду­щие, утя­же­лён­ные бу­риль­ные тру­бы, цен­тра­то­ры и др. эле­мен­ты бу­риль­ной ко­лон­ны; при бу­ре­нии гео­ло­го-раз­ве­доч­ных сква­жин – ко­лон­ко­вые тру­бы для раз­ме­ще­ния кер­на и уст­ройств от­ры­ва кер­на от за­боя; при бу­ре­нии взрыв­ных шпу­ров или сква­жин – бу­ро­вой став, со­стоя­щий из од­ной или не­сколь­ких бу­ро­вых штанг. В гео­ло­го-раз­ве­доч­ном бу­ре­нии на­бор тех­но­ло­гич. ин­ст­ру­мен­тов, со­еди­нён­ных в оп­ре­де­лён­ной по­сле­до­ва­тель­но­сти, на­зы­ва­ют бу­ро­вым сна­ря­дом.

Вспо­мо­га­тель­ный Б. и. (клю­чи и др. при­спо­соб­ле­ния) пред­на­зна­чен для сбор­ки и раз­бор­ки бу­ро­вых ко­лонн (бу­ро­во­го ста­ва), а так­же подъ­ё­ма, спус­ка и удер­жа­ния на ве­су эле­мен­тов бу­риль­ной ко­лон­ны, штанг и об­сад­ных труб.

Ава­рий­ный Б. и. (мет­чи­ки, ко­ло­ко­ла, тру­бо­ре­зы и др.) при­ме­ня­ют при воз­ник­но­ве­нии ос­лож­не­ний в про­цес­се бу­ре­ния сква­жин. Мет­чи­ки пред­на­зна­че­ны для ли­к­ви­да­ции об­ры­вов бу­риль­ных, ко­лон­ко­вых и об­сад­ных труб. Ко­ло­кол слу­жит для из­вле­че­ния обор­ван­ных бу­риль­ных труб из сква­жи­ны за­хва­том их за муф­ту, зам­ко­вое со­еди­не­ние или за глад­кую часть бу­ро­вой тру­бы. Гид­рав­лич. тру­бо­ре­зы при­ме­ня­ют для раз­ре­за­ния при­хва­чен­ных в сква­жи­не об­сад­ных (ко­лон­ко­вых), а так­же бу­риль­ных труб при их из­вле­че­нии отд. час­тя­ми.

Спе­ци­аль­ный Б. и. слу­жит для ори­ен­та­ции тех­но­ло­гич. ин­ст­ру­мен­та в сква­жи­не с це­лью осу­ще­ст­в­ле­ния её бу­ре­ния в за­дан­ном на­прав­ле­нии и вклю­ча­ет в се­бя от­кло­ни­те­ли разл. кон­ст­рук­ций и сред­ст­ва ори­ен­ти­ров­ки сква­жи­ны.