Скоростное бурениие скважин

Концепция бурения скважин с использованием  технологии   реактивного   бурения   с применением БРУ меняется незначительно.
При бурении твердых (скальных) пород нет необходимости укреплять боковые стенки скважин. В неустойчивых (сыпучих или увлажненных) грунтах, или с прослойками такого грунта, применяют бурение по обсадной трубе.
Состав реактивного бурильного комплекса для бурения в сложных климатических условиях принципиально не изменяется. Необходимо только подобрать соответствующие шасси для размещения всего технологического оборудования, бака горючего и воды. Критерием выбора шасси должна быть его достаточность для данного вида буровых работ с учетом близлежащих перспектив на использование в схожих климатических условиях. Все это может быть обеспечено только с четким пониманием сложности, объема и обеспеченности необходимыми материалами (в том числе ГСМ, воды) выполняемых бурильных работ.

  Опыт реактивного бурения

В результате многочисленных опытных и промышленных испытаний были спроектированы и изготовлены различные РБА, выполняющие буровые работы для скважин различного назначения, разных диаметров и глубины.
Для бурения скважин под высокие опоры ЛЭП (Линии ЭлектроПередач) глубиной 18 м был спроектирован буровой аппарат диаметром 240 мм. Соотношение диаметра скважины и диаметра буровой головки РБА составляет 1,5 – 1,7 для осадочных пород.

Под нужды заказчика специально был разработан буровой аппарат, с помощью которого бурили скважины до 1270 м.
Первые аппараты работали на твердом органическом топливе. В последствии в РБА стали использовать в основном жидкое топливо.

Очень много проведено работ по бурению скважин на строительных площадках. Как правило, это неглубокие скважины до 12 м. Диаметры  скважин варьировались от 140 мм до 324 мм.
Нужно отметить, что глубина бурения для реактивных буровых аппаратов принципиального значения не имеет. Но скорость бурения с глубиной падает из-за того, что с увеличением глубины труднее происходит вынос буримой породы из скважины. При бурении на 1270 м первоначальная скорость была выше 1 м/сек, а в конце достигла 0,2 м/сек.

Последние модели реактивных буровых аппаратов универсальны и работают, как на органическом, так и на минеральном топливе.
Разработано большое количество буровых головок, позволяющих с огромной  скоростью бурить по осадочным породам, а также бурить скальные породы с высоким коэффициентом крепости.
Зависимость скорости бурения от твердости пород по шкале Протодъяконова приведена в таблице в разделе технических характеристик.    

    Преимущества
Применение комбинированного воздействия на породу высокотемпературными сверхзвуковыми газовыми струями, обуславливает высокую эффективность технологии. Отметим преимущества реактивного бурения перед традиционными способами бурения.

• Высокая скорость бурения. По скальным породам высшего класса твердости скорость бурения достигает 6 м/час. По осадочным породам – от 500 до 1000 м/час в зависимости от глубины и характера породы. По мерзлым грунтам – до 100 м/час. Коммерческая скорость бурения по осадочным породам – до 1000 м за смену, по скальным – до 100 м за смену.
• Длительный срок эксплуатации. Аппарат РБА не имеет движущихся частей и не контактирует с породой во время работы. Бурение производится воздействием паро-газовой струи, формирующейся в соплах буровой головки.
• Простота обслуживания. Отсутствие расходных материалов и высокая степень автоматизации комплекса БРУ делает его простым в обслуживании, в результате чего высокая скорость проходки и низкая себестоимость бурения.
• Универсальность. Для бурения различных пород используются сменные буровые головки. Среди них есть универсальные и специальные для сложных пород. Наборы буровых головок позволяют производить бурение скважин большого диаметра.
• Мобильность. Буровой комплекс отличается мобильностью и не требует подготовки буровой площадки. Это позволяет использовать его в труднодоступных местах и экстремальных условиях - в болотистой местности, на крутых склонах, узких и стесненных местах - ущельях, штольнях, с минимальной высотой 5 метров. Возможно бурение с понтонов и машин на воздушной подушке.

Технология РБ позволяет осуществлять бурение под любым углом, включая бурение снизу-вверх. Последнее может найти применение для организации вентиляции тоннелей и выработок.
Для нужд геологоразведки технологию можно использовать как для бурения скважин сейсморазведки в труднодоступных местах, так и для разведочных скважин для поиска месторождений. В этом случае, используется кассетный сбор бурового шлама с получением псевдокерна, пригодного для химических исследований.
В качестве компонентов топлива используются такие широко распространенные компоненты как воздух, дизтопливо и вода. Доступность, низкая стоимость, а также относительно высокая пожаро-взрывобезопасность выбранного топлива ликвидирует недостатки, присущие огневому способу бурения на кислородо-керосиновой смеси.