Реактивно-турбинное бурение

Агрегат реактивно-турбинного буренияРЕАКТИВНО-ТУРБИННОЕ БУРЕНИЕ (а. Reactive turbo drilling; н. Reaktions-Turbinenmethode, Reaktionsbohr- methode; ф. turboforage а reaction; и. perforacion turboreactiva, sundeo turboreactivo) — метод сооружения вертикальных стволов и скважин большого диаметра (до 5 м) несколькими турбобурами, соединёнными в один агрегат с долотами, совершающими планетарное движение, перекрывающее всю площадь забоя. Применяется при сооружении вертикальных стволов шахт, вентиляционных стволов в горных выработках, проходке начальных участков сверхглубоких скважин и во всех случаях, когда требуется создание вертикальных стволов больших диаметров. Метод был предложен Р. А. Иоаннесяном, М. Т. Гусманом и Г. И. Булахом в начале 1950-х годов.

Агрегаты для реактивно-турбинного бурения могут выполняться из 2, 3, 4 и более параллельно расположенных турбобуров, жёстко связанных между собой поперечными траверсами. Верхняя траверса крепится к бурильной колонне. Нижняя сторона верхней траверсы присоединяется к корпусам турбобуров. Верхняя траверса полая с каналами (рис.); через неё из бурильной колонны промывочная жидкость поступает в турбобуры и далее в долота и скважину.

Нижняя траверса жёстко связывает нижнюю часть корпусов турбобуров. На ней устанавливаются грузы. Они имеют вид цилиндров с отверстиями, через которые проходят корпуса турбобуров.

При реактивно-турбинном бурении на поверхности монтируют обычное буровое оборудование, используемое при бурении глубоких скважин. На бурильных трубах к забою опускают агрегат с турбобурами и с привёрнутыми к валам долотами. С помощью установленных на поверхности насосов промывочную жидкость через шланги, вертлюк и бурильные трубы подают в турбины агрегата, где гидравлическая энергия потока жидкости преобразуется в механическую энергию валов, вращающих долота по часовой стрелке. При возникновении на вале турбобура активного вращательного момента на корпусе турбобура появляется реактивный момент.

Суммарный реактивный момент, передаваясь на траверсы, начинает медленно вращать агрегат против часовой стрелки. Сочетание вращения долот по часовой стрелке с вращением агрегата против часовой стрелки позволяет долотам малого диаметра перекрыть всю площадь забоя. В процессе бурения забой очищают от разбуренной породы струями жидкости, выходящими из сопел долот, а вынос её мелких фракций на поверхность осуществляется восходящим потоком жидкости. Крупные обломки разбуренной породы убираются из забоя в перерывах процесса бурения через бурильные трубы с помощью периодически включаемого эрлифта. Благодаря большой массе грузов, превышающей необходимую осевую нагрузку на забой, бурильная колонна растянута и система работает как простейший отвес. Поэтому при реактивно-турбинном бурении скважины имеют минимальное отклонение от вертикали. Реактивно-турбинное бурение с конца 70-х годов получило распространение за рубежом. Считается наиболее эффективным способом бурения скважин большого диаметра.