При этом способе бурения скважину промывают водой, которая поступает на забой между стенками скважины и бурильных труб. Разрушенная порода и вода (шлам) поднимаются с забоя по трубам бурильной колонны и через резиновый рукав поступают в отстойник, где вода очищается от шлама и снова, самотеком, направляется в затрубное пространство скважины. Вода, омывая, охлаждает долото, а затем, смешиваясь с разрушенной породой, всасывается при помощи эрлифта или центробежного насоса в отстойник. При этом уровень воды в скважине должен быть постоянно на 3-4 метра выше статического уровня водоносного горизонта.
Если от устья скважины до глубины статического уровня залегают неустойчивые породы (пески, супеси), то этот интервал закрепляют трубами.
Преимущества:
1) высокие механические скорости бурения в мягких и рыхлых породах, превышающие аналогичные показатели при бурении с прямой промывкой в 1,5-2 раза;
2) высокое качество вскрытия пласта, обеспечивающее высокие дебиты;
3) возможность бурения скважины больших диаметров (до 1200-1500 мм).
Недостатки:
1) возможность бурения только в мягких и рыхлых породах I-IV категорий по буримости;
2) возможность бурения, если уровень подземных вод находится на глубине 3 м и более.
Роторный способ с обратной промывкой водой осуществляется буровыми установками: 1БА115К, FA12, FA20, FA10, PA15.
Этот способ может быть рекомендован для бурения мягких и рыхлых пород, залегающих на глубине до 200-300 м, при необходимости создания мощного контура гравийной обсыпки и сооружения высокодебитной скважины.
Инструмент для вращательного (роторного и колонкового) бурения
Породоразрушающий инструмент для вращательного бурения подразделяют на три основные группы:
1) долота для роторного (беспрерывного) бурения; 2) долота и коронки для колонкового бурения; 3) долота-расширители.
Долота для роторного бурения: лопастные, фрезерные, шарошечные, алмазные.
Лопастные долота: режущие двух- и трехлопастные (табл. 36), истирающе-режущие и ступенчатые (ИР, ИРГ); ступенчато-лопастные (ДСГ3ЛИР, ДСГ3ЛР); пикообразные, шнековые забурники.
Таблица 36
Параметры двухлопастных и трехлопастных долот [18]
Долото
|
Диаметр, мм
|
Масса, кг
|
Долото
|
Диаметр, мм
|
Масса, кг
|
2Л-76
|
76
|
2
|
3Л-118
|
118
|
7,0
|
2Л-93
|
93
|
2,5
|
3Л-132
|
132
|
8,5
|
2Л-112
|
112
|
3,0
|
3Л-140
|
140
|
9,5
|
2Л-132
|
132
|
5,5
|
3Л-161
|
161
|
11,0
|
2Л-161
|
161
|
7,5
|
3ЛГ-190
|
190
|
20,0
|
Шарошечные долота: одношарошечные; двухшарошечные; трехшарошечные (табл. 37).
Таблица 37
Параметры одно-, двух- и трехшарошечных долот
Долото
|
Тип
|
Диаметр, мм
|
Масса, кг
|
Одношарошечные
|
7В-140-С
|
С
|
140
|
9,2
|
75К-214-С-1
|
С
|
214
|
47,0
|
Двухшарошечные
|
В151МГ
|
М
|
151
|
8,7
|
Трехшарошечные
|
В-97С
|
С
|
97
|
3,7
|
В-97Т
|
Т
|
97
|
3,7
|
В-112С
|
С
|
112
|
5,0
|
В-112Т
|
Т
|
112
|
5,7
|
2В-118С
|
С
|
118
|
5,7
|
Ш-112ОК
|
ОК
|
112
|
6,5
|
Шарошечные долота изготовляют нескольких типов, каждый из которых предназначен для бурения определенных пород:
М - легких и вязких пород: мягких глин, мела, песка, соли;
МС - мягких пород с пропластками пород средней твердости;
С - пород средней твердости: плотных глин, песчаников, известняков средней крепости, глинистых сланцев;
СТ - пород средней твердости с пропластками твердых и абразивных песчаников;
Т - твердых и крепких пород: доломитов, плотных известняков, крепких сланцев, абразивных песчаников;
К - крепких и очень крепких пород с абразивными свойствами: кремнистых известняков, кристаллических сланцев, кремнистых песчаников.
В индекс шарошечных долот, кроме буквы, обозначающей тип долота (М, МС и т.д.), входит также буква, указывающая завод-изготовитель, например: Б - Бакинский машиностроительный, В - Верхне-Сергинский машиностроительный, К - Куйбышевский долотный, С - Сарапульский машиностроительный, ОМ или М - Пермский машиностроительный, У - Дрогобычский машиностроительный завод, Л - Ленинградская ремонтно-механическая база.
Алмазные долота: с армировкой торца объемными алмазами (однослойные); с армированием матрицы мелкими алмазами.
Долота и коронки для колонкового бурения: шарошечные колонкового типа, твердосплавные, алмазные, дробовые.
Для бурения скважины с отбором керна применяют колонковые долота (табл. 38) со съемной и несъемной колонковыми трубами.
Таблица 38
Техническая характеристика колонковых долот
Долото
|
Диаметр бурильной головки, мм
|
Длина долота без бурильной головки, мм
|
1ВК-ДК 118СТ
|
118
|
5200
|
3В-ДК 145СТ
|
145
|
5200
|
1В-ДК 190СТ
|
190
|
6300
|
1В-ДК 214СТ
|
214
|
6300
|
1В-ДК 243СТ
|
243
|
6400
|
1В-ДК 295СТ
|
295
|
6400
|
1В-ДК 346СТ
|
346
|
6400
|
При бурении скважин роторным способом в крепких и очень крепких абразивных породах используют шарошечные долота, оснащенные твердосплавными зубками со сферической или породоразрушающей поверхностью (2В-93К, В-970К, 3В-132К, 2К-14ТК).
Для расширения ствола скважины или его участка в интервале водоносного горизонта применяют долота-расширители (табл. 39).
Таблица 39
Параметры долот-расширителей [18]
Долото-расширитель
|
Тип направляющий
|
Диаметр расширителя, мм
|
Длина корпуса расширителя, мм
|
РТС-295
|
Д3ПС-8
|
295
|
595
|
РТС-346
|
Д3ПС-10
|
346
|
595
|
РТС-394
|
Д3ПС-10
|
394
|
595
|
РТС-445
|
Д3ПС-10
|
445
|
595
|
Инструмент для спуска и подъема бурильных и обсадных труб:
1) элеватор (табл. 40) - для захвата и удержания бурильных и обсадных труб;
Таблица 40
Параметры элеваторов облегченных сварных
Элеватор
|
Максимальная грузоподъемность, т
|
Масса, кг
|
ЭБ-73
|
20
|
24
|
ЭБ-89
|
20
|
25
|
ЭБ-114
|
25
|
38
|
ЭО-168
|
22
|
42,7
|
ЭО-219
|
25
|
44,3
|
ЭО-273
|
28
|
57,0
|
ЭО-325
|
30
|
67,0
|
2) штропы - для соединения элеватора с талевым блоком;
3) ключи ручные типа РИК, двухшарнирные типа БУ-73-89, геологоразведочные, подвесные универсальные машинные типа УМК-1, машинные типа ОМН и цепные типа КЦМ;
4) переходники типа П, муфтовые М, ниппельные Н;
5) насосы типа "Гном" (табл. 41) для откачки пульпы (шлам с водой).
Таблица 41
Техническая характеристика насосов типа "Гном"
Насос
|
Максималь-
|
Максималь-
|
Мощность
|
Габаритные размеры, мм
|
Масса, кг
|
|
ная подача, м/ч
|
ный напор, м
|
электродвигателя, кВт
|
высота
|
диаметр
|
|
"Гном" 10-10
|
10
|
10
|
1,1
|
450
|
210
|
22
|
"Гном" 25-20
|
25
|
20
|
4
|
600
|
260
|
58
|
"Гном" 40-18
|
40
|
18
|
5,5
|
760
|
258
|
86
|
|