Источник: Бурение: Сб. научных трудов студентов. – Днепропетровск: НГУ, 2010. – с. 33-34
В последние годы как в отечественной, так и в зарубежной практике, наблюдается тенденция активного применения ударно-вращательного бурения скважин, обусловленная потенциальными возможностями способа обеспечить рост механической скорости бурения в разнообразных горно-геологических уловиях, а также решить задачи повышения качественных показателей и экономичности буровых работ. Количество и значимость технологических параметров ударно-вращательного бурения больше, чем для других известных способов.
Количество и значимость технологических параметров ударно-вращательного бурения больше, чем для Других известных способов. Поэтому такой способ бурения располагает большими возможностями для выбора режимов (сочетаний технологических параметров) в зависимости от свойств пород и горно-геологических условий бурения. При этом в схеме разрушения пород на забое доминирующим является соотношение между ударной мощностью Nу и мощностью на вращениеNв .
В условиях разведочного бурения, где решающим является обеспечение эффективной работы гидроударников при относительно малом расходе жидкости весьма прогрессивными являются механизмы двойного действия (ГДД). Несмотря на то, что такие машины характеризуются сложной кинематикой рабочего процесса и системой распределения жидкости, требующей большого количества уплотнений и внутренних каналов для ее прохода, разработка гидроударника по схеме ГДД обусловлена возможностью создания механизмов со сравнительно высоким КПД, большой энергией и частотой ударов при небольшой подаче промывочной жидкости. Отмеченная особенность явилась предпосылкой использования схемы ГДД при разработке гидроударника ГУ-132 для бурения скважин диаметром 132 мм по заданию Правобережной геологической экспедиции ПДРГП «Північгеологія».
При создании ГУ-132 наибольшие трудности возникли при выборе необходимого сочетания конструктивно-технологических параметров гидроударника вследствие жесткого лимитирования диметра корпуса механизма, по сортаменту геологоразведочных труб принимаем dгу=108 мм ,т.к. в корпус нельзя поместить двигатель с площадью f более, чем 16,5 см2, поэтому принята максимально возможная площадь. В условиях отмеченных ограничений получение характеристик гидроударника для создания выгодных условий разрушения горных пород сужено возможностью варьированием величиной общего хода бойка S=Sопт = 20 мм. При этом, учитывая необходимость соблюдения соотношения (где S2 = 3-4 мм – свободный ход, являющийся необходимым технологическим параметром для соблюдения условия синхронной перестановки клапанов при наименьших потерях скорости соударения), задача решается выбором оптимального рабочего хода S, при котором силовые характеристики гидроударника достигают максимального значения (Рис. 1).
На основании проведенных исследований разработан и испытан в лабораторных условиях гидроударный механизм ГУ-132, с наружным диаметром корпуса 108 мм. Разработка передана для эксплуатации ПДРГП «Північгеологія».