Импульсы

При вращательном движении резцов разрушение породы на забое скважины происходит путем резанья, сдвига, скалывания и раздавливания породы статическим приложением нагрузки, как в осевом направлении при внедрении резца в породу, так и в горизонтальной плоскости (крутящий момент) при срезании или скалывании породы (кроме шарошечных долот). Известно, что динамическая прочность материала, как правило, меньше чем статическая, и ударное воздействие на породу будет приводить к ее более интенсивному разрушению. Частые мелкие ударные импульсы вдоль вертикальной оси инструмента создают вибрацию, значительно снижающую трение резцов о породу и керна в колонковой трубе и это явление также может положительно использоваться для улучшения забойных процессов.

Механизмы, создающие ударные импульсы делятся на разновидности по двум направлениям:

По виду источника энергии – потока очистного агента: жидкость - гидроэнергия, воздух – пневмоэнергия,- соответственно – гидроударники и пневмоударники.

По силе и частоте ударных импульсов – высокочастотные и средне частотные.

Насколько роль ударного воздействия на разрушение породы на забое в той или иной степени соизмерима с воздействием вращательного движения резцов, выделяют две разновидности бурения с использованием ударных импульсов в зависимости от силы и, соответственно, роли ударного импульса по отношению к вращательному движению.

Ударно-вращательное, когда разрушение породы происходит главным образом за счет удара, а вращение имеет вспомогательное значение, и вращательно-ударное, когда разрушение породы происходит за счет вращения коронки, а ударные импульсы имеют вспомогательное значение.

При использовании пневмоударников – пневмоударное бурение, здесь имеет место только ударно-вращательный вариант. В гидроударном бурении, наоборот, преобладает вращательно ударный вариант.