ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПНЕВМОУДАРНОГО БУРЕНИЯ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИН

Аннотация

Сооружение скважин в массиве горных пород ударно-вращательным способом с помощью пневмоударников достаточно распространено как в России, так и за рубежом. Однако вынос разрушенной породы с помощью энергии воздушной струи накладывает ограничения на предельную длину бурения скважины, что вызвано физической природой движения частиц в воздушном потоке. Особенно остро этот вопрос встает при сооружении горизонтальных скважин. В статье рассматривается способ повышения эффективности пневмоударного бурения горизонтальных скважин. Отмечены особенности пневмоударного бурения и сферы его применения. Выявлены недостатки классического способа бурения пневмоударниками, связанные с пневмотранспортированием разрушенной породы по кольцевому каналу. Предложен способ повышения эффективности пневмоударного бурения путем применения кольцевых пневмоударных механизмов и двойной буровой колонны ­­– метода бурения с обратной циркуляцией очистного агента или RC-бурения. В отличие от классического метода бурения пневмоударниками, эффективность транспортирования частиц при RC-бурении не снижается при увеличении диаметра буримой скважины.  Показано, что пневмотранспортирование по вращающемуся каналу позволяет осуществлять удаление разрушенной породы при меньших скоростях воздушного потока. Также путем имитационного моделирования определены скорости потока воздуха для двух систем транспортирования разрушенной породы с аналогичным диаметром бурения: классического пневмоударного бурения и бурения с обратной циркуляцией. В результате проведенного сравнительного анализа скоростей потока воздуха установлено, что скорость воздушного потока в двойной буровой колонне более чем в 2,5 раза выше, чем в классическом пневмоударном бурении, что позволяет увеличить эффективность и предельно возможную длину транспортирования разрушенной породы.