I. Технологическая система колонкового бурения

1.1 Алмазное бурение с подъёмом керна на канате

Технология алмазного бурения с подъёмом керна на канате является наиболее передовой технологией бурения при разведке твёрдых полезных ископаемых. Её главное преимущество заключается в возможности извлечения керноприёмной трубы через канат без подъёма буровой колонны, что значительно сокращает вспомогательное время и повышает эффективность бурения. Данная технология особенно подходит для глубокого бурения и эффективно снижает риск обвала стенок скважины, сохраняя первичное стратиграфическое положение керна.

Выбор алмазной коронки определяется литологией породы — для мягких и среднетвёрдых пород применяются алмазные коронки с пропиткой, а для твёрдых и весьма твёрдых пород необходимы коронки с поверхностным алмазным армированием или поликристаллические композитные алмазные пластины. Контроль параметров бурения включает три основных элемента: давление на долото, частоту вращения и расход промывочной жидкости, которые необходимо оперативно регулировать в зависимости от изменения породы.

1.2 Бурение твёрдосплавными коронками

Бурение твёрдосплавными коронками — это традиционная технология, применяемая для пород средней твёрдости и ниже. Твёрдосплавные коронки компании XIAN SHUZHIHUI ENERGY TECHNOLOGY CO., LTD. изготовлены из высококачественного карбида вольфрама, обладают хорошей износостойкостью и ударной вязкостью, а рациональная конструкция промывочных канавок обеспечивает эффективное и стабильное бурение. Данная технология отличается простым оборудованием, удобством эксплуатации и экономичностью, что делает её приоритетным решением для мелкого бурения.

1.3 Пневматическое погружное молотковое бурение

Пневматическое погружное молотковое бурение использует сжатый воздух в качестве энергоносителя, обладает высокой эффективностью ударного разрушения породы, особенно подходит для трещиноватых и раздробленных твёрдых пород, а также для районов с засушливым климатом и нехваткой воды. Данная технология обеспечивает высокую скорость бурения и высокий выход керна, однако предъявляет высокие требования к герметичности оборудования и требует компрессоров с большим расходом воздуха.

II. Стратегии повышения выхода керна

Выход керна является ключевым показателем оценки качества разведки, который напрямую влияет на определение масштабов, содержания и пространственной морфологии месторождения. Достижение высокого выхода керна (≥85%) требует комплексных технических мер:

• Оптимизация компоновки бурового инструмента: выбор типа коронки и размера керноприёмной трубы, соответствующих породе, обеспечение рационального кольцевого зазора для уменьшения истирания и разрушения керна.
• Контроль параметров промывочной жидкости: регулирование вязкости, плотности и водоотдачи бурового раствора для выноса шлама и одновременной поддержки стенок скважины. Для гидрочувствительных пород необходимо применять ингибирующие растворы или пенные буровые растворы.
• Динамическое управление параметрами бурения: при чередовании мягких и твёрдых пород необходимо уделять особое внимание контролю давления на долото во избежание истирания или разрушения керна. При входе в раздробленную зону следует снизить скорость бурения и применить технологию отбора керна меньшего диаметра.

III. Ключевые технические аспекты глубокого бурения

По мере истощения месторождений на малых глубинах, расширение разведки на большие глубины становится неизбежной тенденцией. Глубокое бурение (глубина скважины более 1000 метров) сталкивается с множеством технических вызовов:

Контроль отклонения скважины является главной проблемой при строительстве глубоких скважин, для решения которой применяется комплексная технология, сочетающая компоновку буровой колонны полного сечения и маятниковую компоновку. Буровые станки для колонкового бурения компании XIAN SHUZHIHUI ENERGY TECHNOLOGY CO., LTD. оснащены высокоточными гидравлическими системами нагружения, что обеспечивает точный контроль параметров бурения и эффективное управление отклонением скважины.

Проектирование обсадной колонны должно учитывать многослойные системы пластовых давлений, а также рационально планировать глубину спуска обсадной колонны и высоту подъёма цементного раствора для каждого этапа. Специальные условия, такие как высокопластовые солевые отложения и высокотемпературные горизонты, требуют применения обсадных труб и цементных растворов соответствующих спецификаций.

IV. Перспективы интеллектуального колонкового бурения

Интеллектуализация является основным направлением развития технологии колонкового бурения. Интеллектуальные буровые станки для отбора керна, разработанные компанией XIAN SHUZHIHUI ENERGY TECHNOLOGY CO., LTD., оснащены массивом датчиков, обеспечивающих мониторинг параметров бурения, состояния скважины и рабочего состояния оборудования в реальном времени, а анализ данных позволяет оптимизировать стратегию бурения. В будущем системы адаптивного бурения на основе алгоритмов искусственного интеллекта ещё больше повысят эффективность и безопасность глубокого бурения.

Компания XIAN SHUZHIHUI ENERGY TECHNOLOGY CO., LTD. готова сотрудничать с горнодобывающими предприятиями по всему миру для содействия эффективной разведке и разработке минеральных ресурсов с помощью передовых технологий колонкового бурения.