Промышленное применение находят только способы механического бурения — ударное и вращательное.
При вращательном бурении
разрушение породы происходит в результате одновременного воздействия на долото
нагрузки и крутящего момента. Под действием нагрузки долото внедряется в породу,
а под влиянием крутящего момента скалывает ее.
Существует две разновидности вращательного
бурения — роторный и с забойными двигателями.
При
роторном бурении мощность от
двигателей передается через лебедку к ротору— специальному вращательному
механизму, установленному над устьем скважины в центре вышки. Ротор вращает
бурильную колонну и привинченное к ней долото. Бурильная колонна состоит из
ведущей трубы и привинченных к ней с помощью специального переводника бурильных труб .
Следовательно, при
роторном бурении углубление долота в породу происходит при движении вдоль оси
скважины вращающейся бурильной колонны, а при бурении с забойным двигателем —
невращающейся бурильной колонны. Характерной особенностью вращательного бурения
является промывка
При
бурении с забойным двигателем долото привинчено к валу, а бурильная колонна — к
корпусу двигателя . При работе двигателя вращается его вал с долотом, а
бурильная колонна воспринимает реактивный момент вращения корпуса двигателя,
который гасится невращающимся ротором (в ротор устанавливают специальную
заглушку).
Буровой насос ,
приводящийся в работу от двигателя, нагнетает буровой раствор по манифольду
(трубопроводу высокого давления) в стояк
— трубу, вертикально установленную в правом углу вышки, далее в гибкий буровой
шланг (рукав) , вертлюг и в бурильную
колонну. Дойдя до долота, промывочная жидкость проходит через имеющиеся в нем
отверстия и по кольцевому пространству между стенкой скважины и бурильной
колонной поднимается на поверхность. Здесь в системе емкостей и очистительных механизмах буровой раствор
очищается от выбуренной породы, затем поступает в приемные емкости буровых насосов и вновь закачивается в
скважину.
В настоящее
время применяют три вида забойных двигателей — турбобур, винтовой двигатель и
электробур (последний применяют крайне редко).
При бурении с турбобуром или винтовым
двигателем гидравлическая энергия потока бурового раствора, двигающегося вниз
по бурильной колонне, преобразуется в механическую на валу забойного двигателя,
с которым соединено долото.
При бурении с электробуром электрическая энергия подается по кабелю,
секции которого смонтированы внутри бурильной колонны и преобразуется
электродвигателем в механическую энергию на валу, которая непосредственно
передается долоту.
