Породоразрушающий инструмент для колонкового бурения

В геологоразведочных изысканиях колонковое бурение проводят с целью получения из скважины образцов горных пород (кернов). Данный процесс позволяет изучить структуру и состав выбранной породы с целью определения залежей твердых и жидких полезных ископаемых в данной местности. Керн формируется на забое скважины в процессе ее углубления с помощью породоразрушающего инструмента, который разрушает горную породу лишь по кольцевому забою и оставляет в центре нетронутый целик породы (колонку). Отсюда специфическая особенность конструкции породоразрушающего инструмента для колонкового бурения состоит в том, что его вооружение располагается кольцеобразно вокруг свободного прохода для поступления керна. Задача получения достаточно полноценных образцов из скважины определяет дополнительные требования к породоразрушающему инструменту, который в этом случае должен обеспечивать не только эффективное разрушение породы на забое, но и хорошую сохранность керна при его формировании и поступлении в керноприемную трубу или грунтоноску.

Одна из наиболее важных характеристик колонкового породоразрушающего инструмента – коэффициент керноотбора, равный отношению диаметра керна к наружному диаметру инструмента.

Керны отбирают специальными колонковыми наборами (колонковыми снарядами) и грунтоносками различных типов. Простейший колонковый снаряд состоит из коронки, кернорвателя, колонковой трубы и переходника.

Для оснащения колонкового снаряда применяются алмазные буровые коронки: однослойные 01А3, 01А4, 02КС, 05КС и др., импрегнированные 02И3, 02И4 и ряд других марок, кроме того в настоящее время колонковый снаряд оснащается дополнительно алмазными расширителями типа РСА которые служат для поддержания заданного диаметра скважины и для стабилизации колонковой трубы в процессе бурения.

Буровая коронка представляет собой кольцо с присоединительной резьбой, у которого резцы (или алмазоносные сегменты) располагаются на нижнем торце и боковых поверхностях.

Для бурения в породах мягких и средней твердости по XII-балльной шкале буримости пород используют твердосплавные и алмазные однослойные коронки (или мелкоалмазные), для бурения более твердых и абразивных пород IX-XII категорий применяют импрегнированные коронки сильно насыщенные мелкими алмазными зернами.