СПОСОБ БУРЕНИЯ КРЕПКИХ ПОРОД С ГИДРОТРАНСПОРТОМ КЕРНА И БУРОВОЙ СНАРЯД ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

1. Способ бурения крепких пород с гидротранспортом керна, включающий разрушение горной породы, образование керна, разрушение его на столбики, вынос керна и шлама восходящим потоком промывочной жидкости по внутреннему каналу одинарной колонны бурильных труб на поверхность, регулирование скорости углубки скважины путем изменения осевой нагрузки на буровой инструмент, частоты его вращения и расхода промывочной жидкости в отдельности или в их сочетании, отличающийся тем, что в начале бурения определяют критическую скорость восходящего потока промывочной жидкости из следующего соотношения:
kp
где W - критическая скорость восходящего потока;
3
F - площадь забоя;
M
V - скорость углубки скважины;
T
F - площадь поперечного сечения внутреннего канала бурильной трубы;
n
γ - удельный вес частиц породы;
γ - удельный вес промывочной жидкости, закачиваемой в скважину;
T
γ - удельный вес промывочной жидкости в бурильных трубах;
λ - коэффициент, учитывающий винтообразное движение частиц (λ=1,25ч1,27);
а - опытный коэффициент, определяемый по методике А.С.Денисова (а=1,14);
k - опытный коэффициент, зависящий от формы частиц и закона обтекания потоком, определяемый по методике Ф.А.Шамшева (для шара k=5,11);
n
d - диаметр частицы,
и скорость углубки поддерживают не более критической величины
где  - критическая скорость углубки скважины;
3
F - площадь забоя скважины;
Q - расход промывочной жидкости;
T
Q - расход твердой фазы;
T
F - площадь поперечного сечения внутреннего канала бурильных труб;
T
d - диаметр внутреннего канала бурильных труб;
ψ - опытный коэффициент, определяемый по методике P.P.Чугаева (ψ=2,0),
при этом керн при бурении разделяется на столбики, длина которых определяется по зависимости
где h - длина столбика керна;
1
1
K -опытный коэффициент (K=0,7÷1,0);
k
d - диаметр керна;
R, r - наружный и внутренний радиусы отверстия отводной трубы сальника соответственно.
2. Буровой снаряд для бурения крепких пород с гидротранспортом керна, включающий бурильные трубы, колонковую трубу, алмазный расширитель, кернолом и алмазную буровую коронку, отличающийся тем, что кернолом расположен в корпусе алмазного расширителя так, что расстояние от середины его длины до торца алмазной коронки определяется из соотношения
2
ℓ=kh,
где ℓ - расстояние от середины длины кернолома до торца алмазной коронки;
2
2
k - опытный коэффициент (k=0,80÷1,00);
h - задняя длина столбика керна,
при этом износостойкость материала кернолома выше, чем износостойкость материала корпуса расширителя, а суммарная площадь поперечных сечений промывочных каналов расширителя, суммарная площадь поперечных сечений наружных боковых каналов алмазной коронки, суммарная площадь продольного сечения ее торцевых каналов и суммарная площадь поперечных сечений внутренних боковых каналов находятся в соотношении
P
H
T
в
S:S:S:S=1,00:1,10:1,15:1,20,
P
H
в
где S, S S - суммарная площадь поперечных сечений промывочных каналов расширителя, наружных боковых каналов коронки и внутренних боковых каналов коронки соответственно;
T
S - суммарная площадь продольного сечения торцевых промывочных каналов коронки.