Буры (буровые головки). Обсадная труба.

Буры (буровые головки).

Буровая головка — это режущий или ударный (или и то, и другое) инструмент, который крепится на конце нижней штанги буровой колонки. Режущий (вращательный) бур врезается в породу при вращении, при этом бур опускается вглубь, а порода заполняет полость между режущими плоскостями бура по всей его высоте. После этого буровую колонку с буром извлекают и очищают от породы. Если буровая головка имеет небольшую длину, она захватит мало породы, и весь цикл (спуск, вращение, извлечение, очистка), в котором собственно бурение занимает по времени незначительную часть, придется повторять слишком часто.

Поэтому понятно, что надо применять буры достаточно длинные — это увеличивает производительность каждого цикла и существенно сокращает время бурения скважины в целом. Существуют различные конструкции буров — они предназначены для бурения в породах разной устойчивости (см. рис.).

Буровые головки: 1 - бур-ложки (гладкая и спиральная); 2 - спиральные бур (змеевик); 3 - бур-долото (плоское, коническое и пирамидальное); 4 - желонка.

Бур-ложки применяют для бурения малоосыпающихся пород (влажный песок, глинистый песок, суглинок, песчаная глина, песок с мелким гравием). Конструктивно буровая ложка представляет собой стальной цилиндр с продольной или спиральной прорезью, снабженный резьбовым хвостовиком. Изготавливают ее или из свернутой стальной пластины, или из стальной трубы с обязательной последующей закалкой. Длина ложки около 700 мм, диаметр зависит от диаметра скважины и обсадной трубы. Стандартные диаметры бурложек и соответствующих обсадных труб приведены ниже в таблице:

Спиральный бур (змеевик) предназначен для глин и суглинков, содержащих гравий. Его рабочая часть конструктивно выполнена в виде скрученной в спираль (наподобие сверла) стальной полосы. Нижний конец бура представляет собой нож; шаг спирали равен диаметру. Для того чтобы изготовить змеевик, полосу инструментальной стали нагревают в кузнечном горне до белого каления. Один конец зажимают в тиски, другой скручивают ключом.

Бур-долото применяют для ударного бурения в твердых породах. Долота бывают разной формы: плоские, крестовые и пр. Во время работы после каждого удара их нужно повернуть примерно на 15° (1/12 оборота) для получения круглой скважины.

Желонка — это инструмент, предназначенный для извлечения как осыпающейся и рыхлой, так и пробуренной (например, долотом) породы.

Извлекают породу с помощью желонки ударным способом, поэтому внизу у нее имеется острый башмак, диаметр которого превышает диаметр корпуса на 4-6 мм.

Корпус желонки — цилиндр длиной 2-3 м, изготовленный из стальной трубы (например, газовой), а дно снабжено клапаном (стальным шаром или диском), который не позволяет породе высыпаться, когда ее после заполнения начинают поднимать вверх. В таблице приведены стандартные размеры желонок и соответствующих обсадных труб.

Обсадная труба.

Обсадная труба защищает скважину от осыпания и обвала стенок при проходе через сыпучую (неустойчивую) породу и от проникновения воды при проходе через водоносные горизонты с непригодной для употребления водой.

Внутренний диаметр обсадной трубы должен быть на 7-15 мм больше диаметра башмака или соединительной муфты буровой колонки. Обсадные трубы наращивают с помощью соединительных муфт. Рабочий (нижний) конец обсадной трубы снабжают башмаком-муфтой, нижняя часть которого обработана в виде режущей кромки (рис.).

Башмак обсадной трубы: а - зубчатый; б - гладкий; 1 - зубья; 2 - гладкая режущая кромка; D - диаметр режущей кромки (на 3-5 мм больше диаметра соединительной муфты обсадных труб).