Технология отбора керна в различных группах горных пород

Для повышения технико-экономических показателей бурения в среднетрещиноватых породах, склонных к самозаклиниванию, рекомендуется применять двойные колонковые трубы типа УТ и снаряды со съемными керноприемниками (ССК) при максимально возможной частоте вращения бурового снаряда и оптимальной осевой нагрузке.

Одинарные колонковые снаряды обеспечивают кондиционный выход керна практически во всех породах, входящих в данную группу. При бурении твердых и весьма твердых пород основным разрушающим фактором кернообразования является вибрация  бурового снаряда. В связи с этим обязательно применение антивибрационных средств и соосных компоновок снарядов. Частота вращения бурового снаряда не ограничивается.
В качестве промывочной жидкости следует применять воду или специальные растворы с эмульгирующими добавками и при этом четки контролировать их расход во избежание перегрева и прижога алмазного породоразрушающего инструмента и керна.
Для обеспечения высоких технико-экономических показателей при кондиционном выходе керна рекомендуется применять алмазные коронки с уменьшенной толщиной матрицы и торцом полукруглой формы.

При бурении твердых пород средней степени трещиноватости частота вращения одинарного колонкового снаряда с алмазной коронкой ограничивается в пределах 700-1000 мин^-1 . Монолитные и слаботрещиноватые мягкие породы на слабом цементе рекомендуется разбуривать одинарным колонковым снарядом с твердосплавной коронкой при частоте вращения 400-500 мин^-1 .

При бурении мягких пород во избежание размывания керна особое вшыание уделяется расходу промывочной жидкости, который поддерживается на минимальном уровне, обеспечивающем нормальную очистку забоя от шлама. Обязательно применение антивибрационных средств.

При возникновении самозаклинивания керна следует резко снизить частоту вращения и осевую нагрузку на инструмент без отрыва колонкового снаряда от забоя, а через 2-3 мин вернуться к исходным параметрам. Если ликвидировать само заклинивание не удалось, буровой снаряд поднимают на поверхность.

Для повышения технико-экономических показателей бурения в породах V группы можно рекомендовать введение в состав колонкового снаряда гидроударных машин типа ГВ и Г. Однако при этом следует учитывать, что применение гидроударных машин в комплекте с алмазными коронками существенно снижает качество керна, повышая степень его дробления.

Заклинивание керна, его срыв и удержание при бурении пород данной группы следует производить только специальными кернорвателями.

Оперативный выбор технических средств и методов получения кондиционного выхода керна в породах различных групп с учетом областей применения данных средств и методов следует проводить в соответствии с рекомендациями табл. 8.12.
Эталонная схема по выходу керна и классификация пород по трудности отбора керна построены на базе данных бурения коронками диаметром 59 мм. В то же время определенные комплексы юрко-геологических условий I и II группы классификации пород требуют применения коронок диаметром 76 мм и выше, которые при прочих равных условиях увеличивают выход керна на 10-15% на каждый последующий размер. Применение технических средств диаметром 46 мм, наоборот, снижает выход керна по сравнению с эталонным (59 мм) на 10-15%; эти технические средства следует применять при бурении только в породах III-V групп классификации.
Таким образом, основными критериями выбора специальных технических средств для отбора керна в различных группах горных пород являются требования, включающие физико-механические и геологические характеристики конкретных горных пород и горно-геологических условий, а также особенности конструкции данного технического средства и технико-экономические показатели его применения.