Юбилеи инновационных буровых технологий. Обзор литературы
Рассмотрены процессы создания алмазного породоразрушающего инструмента: крупноалмазной буровой коронки; мелкоалмазной буровой коронки; коронки, оснащенной синтетическими алмазами; армированной композиционными материалами с использованием алмазов. Приведены этапы инновационного развития буровых техно...
Збережено в:
| Дата: | 2015 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2015
|
| Назва видання: | Наука та інновації |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/116515 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Юбилеи инновационных буровых технологий. Обзор литературы / А.А. Кожевников, А.К. Судаков // Наука та інновації. — 2015. — Т. 11, № 4. — С. 62-74. — Бібліогр.: 24 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-116515 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1165152025-02-23T19:30:04Z Юбилеи инновационных буровых технологий. Обзор литературы Ювілеї інноваційних бурових технологій. Огляд літератури Anniversaries of Innovative Drilling Technologies. Reference Review Program SECURE-R2I: Cooperation of European Union and Eastern Partnership Countries. Research and Innovation in the sphere of Society Security Technologies Кожевников, А.А. Судаков, А.К. Світ інновацій Рассмотрены процессы создания алмазного породоразрушающего инструмента: крупноалмазной буровой коронки; мелкоалмазной буровой коронки; коронки, оснащенной синтетическими алмазами; армированной композиционными материалами с использованием алмазов. Приведены этапы инновационного развития буровых технологий. Розглянуто процеси утворення алмазного породоруйнівного інструменту: крупноалмазної бурової коронки; дрібноалмазної бурової коронки; коронки оснащеної синтетичними алмазами; армованої композиційними матеріалами з використанням алмазів. Наведено етапи інноваційного розвитку бурових технологій. Processes of formation of diamond rock cutting tools, namely big diamond drilling crown; small diamond drilling crown; crown equipped with synthetic diamonds; reinforced by composite materials using diamonds are considered. Stages of innovative development of drilling technologies are presented. 2015 Article Юбилеи инновационных буровых технологий. Обзор литературы / А.А. Кожевников, А.К. Судаков // Наука та інновації. — 2015. — Т. 11, № 4. — С. 62-74. — Бібліогр.: 24 назв. — рос. 1815-2066 DOI: doi.org/10.15407/scin11.04.062 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/116515 ru Наука та інновації application/pdf Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Світ інновацій Світ інновацій |
| spellingShingle |
Світ інновацій Світ інновацій Кожевников, А.А. Судаков, А.К. Юбилеи инновационных буровых технологий. Обзор литературы Наука та інновації |
| description |
Рассмотрены процессы создания алмазного породоразрушающего инструмента: крупноалмазной буровой коронки; мелкоалмазной буровой коронки; коронки, оснащенной синтетическими алмазами; армированной композиционными материалами с использованием алмазов. Приведены этапы инновационного развития буровых технологий. |
| format |
Article |
| author |
Кожевников, А.А. Судаков, А.К. |
| author_facet |
Кожевников, А.А. Судаков, А.К. |
| author_sort |
Кожевников, А.А. |
| title |
Юбилеи инновационных буровых технологий. Обзор литературы |
| title_short |
Юбилеи инновационных буровых технологий. Обзор литературы |
| title_full |
Юбилеи инновационных буровых технологий. Обзор литературы |
| title_fullStr |
Юбилеи инновационных буровых технологий. Обзор литературы |
| title_full_unstemmed |
Юбилеи инновационных буровых технологий. Обзор литературы |
| title_sort |
юбилеи инновационных буровых технологий. обзор литературы |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| publishDate |
2015 |
| topic_facet |
Світ інновацій |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/116515 |
| citation_txt |
Юбилеи инновационных буровых технологий. Обзор литературы / А.А. Кожевников, А.К. Судаков // Наука та інновації. — 2015. — Т. 11, № 4. — С. 62-74. — Бібліогр.: 24 назв. — рос. |
| series |
Наука та інновації |
| work_keys_str_mv |
AT koževnikovaa ûbileiinnovacionnyhburovyhtehnologijobzorliteratury AT sudakovak ûbileiinnovacionnyhburovyhtehnologijobzorliteratury AT koževnikovaa ûvíleíínnovacíjnihburovihtehnologíjoglâdlíteraturi AT sudakovak ûvíleíínnovacíjnihburovihtehnologíjoglâdlíteraturi AT koževnikovaa anniversariesofinnovativedrillingtechnologiesreferencereviewprogramsecurer2icooperationofeuropeanunionandeasternpartnershipcountriesresearchandinnovationinthesphereofsocietysecuritytechnologies AT sudakovak anniversariesofinnovativedrillingtechnologiesreferencereviewprogramsecurer2icooperationofeuropeanunionandeasternpartnershipcountriesresearchandinnovationinthesphereofsocietysecuritytechnologies |
| first_indexed |
2025-11-24T16:05:16Z |
| last_indexed |
2025-11-24T16:05:16Z |
| _version_ |
1849688396270665728 |
| fulltext |
62
© А.А. КОЖЕВНИКОВ, А.К. СУДАКОВ, 2015
А.А. Кожевников, А.К. Судаков
Государственное высшее учебное заведение «Национальный горный университет», Днепропетровск
ЮБИЛЕИ ИННОВАЦИОННЫХ БУРОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Обзор литературы
Рассмотрены процессы создания алмазного породоразрушающего инструмента: крупноалмазной буровой ко-
ронки; мелкоалмазной буровой коронки; коронки, оснащенной синтетическими алмазами; армированной композици-
онными материалами с использованием алмазов. Приведены этапы инновационного развития буровых технологий.
К л ю ч е в ы е с л о в а: алмазная буровая коронка, искусственное искривление ствола скважины, винтовой забой-
ный двигатель.
ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2015, 11(4): 62—74 doi: http://dx.doi.org/10.15407/scin11.04.062
В 2012 году отмечался ряд юбилеев буровых
технологий: 150 лет алмазному бурению (ал-
мазной буровой коронке); 100 лет искусствен-
ному искривлению скважин; 50 лет винтовому
забойному двигателю.
Рассмотрим по отдельности этапы иннова-
ционного развития буровых технологий.
150 ЛЕТ АЛМАЗНОЙ БУРОВОЙ КОРОНКЕ
Бурение горных пород — сложный и трудо-
емкий процесс, эффективность которого во
многом зависит от эксплуатационных возмож-
ностей используемого бурового инструмента.
Можно выделить четыре этапа развития ал-
мазного бурового инструмента.
I этап — рождение крупноалмазной буро-
вой коронки. Впервые идея использовать ал-
мазы для бурения горных пород пришла в го-
лову швейцарскому часовщику Георгу Лешо. Вот
как описывает эту историю российский уче-
ный-минералог Бескорованов В.В. [1]:
«Случилось это в 1862 году. Лешо был руко-
водителем работ по проходке железнодорож-
ного туннеля в швейцарских Альпах. Он стол-
кнулся с проблемой бурения твердых гранит-
ных пород. Буровые коронки из сверхпрочной
закаленной стали после непродолжительной
работы приходили в негодность. Сроки работ
срывались. Озарение пришло к Лешо, когда
он уже впал в отчаяние и мрачно созерцал из
окна домика строителей груды отработанных
стальных коронок. Он в сердцах перечеркнул
оконное стекло бриллиантовым перстнем, на-
детым на безымянный палец. На стекле обра-
зовались две ровные крестообразные линии и
... Лешо осенило! Алмаз, только алмаз — самый
твердый из известных материалов — способен
сокрушить гранит и одолеть каменную гору.
Приобретенные по его просьбе алмазы пошли
на изготовление первых полутора десятков
алмазных коронок. Его сын Рудольф вместе с
механиком Пиге усовершенствовал буровой
станок и придумал способ крепления алмазов
в коронке. Созданные ими алмазные инстру-
менты стоили значительно дороже стальных
аналогов, но превосходно показали себя в ра-
боте. Скорость проходки туннеля существен-
но возросла. Воодушевленный достигнутым
успехом, Лешо предпринял попытку алмазно-
го бурения шпуров для взрывных работ, но на
63ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2015, 11(4)
Юбилеи инновационных буровых технологий
этот раз в массиве мраморной породы. И снова
алмазные коронки проявили себя с самой луч-
шей стороны. Это было началом эпохи алмаз-
ного бурения».
Первоначально вставка алмазов заключа-
лась в закреплении их в гнездах металлом ко-
ронки. Этот способ вставки называется чекан-
кой или методом холодной вставки.
Существует несколько способов вставки ал-
мазов в буровые коронки.
Наилучшим и наиболее распространенным
является т. наз. русский способ чеканки алма-
зов, обеспечивающий надежное (прочное) за-
крепление алмазов в теле коронки и в большей
степени предохраняющий алмазы от повреж-
дения их во время работы и при авариях. Рус-
ский способ чеканки характеризуется тем, что
вставка камней алмазов и сама чеканка прово-
дятся как с боковой поверхности коронки, так
и с ее торца. Крупные камни размещаются по
наружной стороне торцовой поверхности ко-
ронки, более мелкие — по внутренней ее сто-
роне. Алмазы, расположенные по торцу ко-
ронки, должны полностью перекрывать его.
II этап — мелкоалмазные буровые корон-
ки. На первом этапе для изготовления коро-
нок применялись крупные алмазы. Для арми-
рования алмазных коронок вплоть до трид-
цатых годов XX ст. использовали исключи-
тельно черные технические алмазы сорта кар-
бонадо с тонкокристаллической структурой и
малой хрупкостью. Масса отдельного алмаза
колеблется от 0,5 до 2 каратов. Это самые до-
рогие технические алмазы. При бурении в
крепких и особенно трещиноватых породах
расход алмазов увеличивался и стоимость бу-
рения резко возрастала.
Для оснащения коронок были предложены
мелкие алмазы — так появились мелкоалмаз-
ные буровые коронки. В зависимости от вели-
чины алмазы на торце коронки располагались
а) в один слой — однослойные коронки, б) в
несколько слоев — многослойные коронки и
без какой-либо схемы расположения, т. е. с
равномерным размещением по всему объему
матричного материала — импрегнированные
коронки.
Однослойные коронки армируются алмаза-
ми крупностью от 2—5 до 40—60 шт./карат.
Многослойные коронки армируются более мел-
кими зернами объемных алмазов от 60—90 до
90—120 шт./карат. Импрегнированные корон-
ки армируются объемными алмазами крупно-
стью от 120—500 шт./карат и более.
III этап — алмазные буровые коронки, ос-
нащенные синтетическими алмазами. Первая
попытка синтеза алмаза была предпринята в
1823 г. основателем Харьковского университе-
та В. Каразиным, который при сухой перегонке
древесины при сильном нагревании получил
твёрдые кристаллы неизвестного вещества.
«В 1893 г. профессор К.Д. Хрущов при быст-
ром охлаждении расплавленного серебра, на-
сыщенного углеродом, также получил крис-
таллы, царапавшие стекло и корунд. Его опыт
был успешно повторен А. Муассаном, заме-
нившим серебро на железо. Позже было уста-
новлено, что в этих опытах синтезировался не
алмаз, а карбид кремния (муассанимт), кото-
рый имеет очень близкие к алмазу свойства.
В 1879 году шотландский химик Д. Хэнней
обнаружил, что при взаимодействии щелоч-
ных металлов с органическими соединениями
происходит выделение углерода в виде чешу-
ек графита, и предположил, что при проведе-
нии подобных реакций в условиях высокого
давления углерод может кристаллизоваться в
форме алмаза. После ряда экспериментов, в
которых смесь парафина, костяного масла и
лития длительное время выдерживалась в за-
паянной, нагретой до красного каления, сталь-
ной трубе, ему удалось получить несколько
кристаллов, которые после независимого ис-
следования были признаны алмазами. В науч-
ном мире его открытие не было признано, так
как считалось, что алмаз не может образовы-
ваться при столь низких давлениях и темпера-
турах. Повторное исследование образцов Хэн-
нея, проведенное в 1943 г. с применением рен-
тгеновского анализа, подтвердило, что полу-
64 ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2015, 11(4)
А.А. Кожевников, А.К. Судаков
ченные кристаллы являются алмазами, однако
профессор К. Лонсдейл, проводившая анализ,
вновь заявила, что эксперименты Хэннея яв-
ляются мистификацией» [2].
В 1939 г., в авторитетном советском журна-
ле «Успехи химии» появилась большая науч-
ная статья профессора Овсея Ильича Лей пун с-
кого с подробными расчетами, графиками и
таблицами, в которой были найдены достаточ-
но точные и надежные параметры синтеза ал-
маза. Овсей Ильич, выдающийся химико-фи-
зик, по праву считается автором способа син-
теза алмазов (1939 г.), применяемого ныне
индустриальными странами. Ему вместе с его
братом — академиком Александром Ильичом
Лей пунским и сестрой — профессором Дорой
Ильиничной Лейпунской — посвящена книга
Б.С. Горобца «Трое из Атомного проекта: сек-
ретные физики Лейпунские» (М.: ЛКИ, 2008).
В 2009 г. вышло 2-е издание под названием
«Секретные физики Атомного проекта СССР:
семья Лейпунских». В этой книге повествует-
ся об истории открытия О.И. Лейпунского и
об реализации в Швеции, США и СССР сов-
ременного способа синтеза алмазов.
Теория О.И. Лейпунского была практичес-
ки подтверждена получением через 15 лет в
ряде лабораторий алмазов специалистами фир-
мы ASEA (Allmanna Svenska Elektriska Aktie-
bo laget) Швеции и компании «Дженерал элек-
трик» США.
В 1960 г. в СССР Леонид Федорович Ве ре-
щагин в лаборатории сверхвысоких давлений
впервые сумел получить искусственные алма-
зы. В дальнейшем лабораторию Верещагина
преобразовали в Институт физики высоких
давлений (ИФВД) АН СССР и Леонид Федо-
рович стал его первым директором. Одно вре-
менно в Киеве был создан Институт сверх-
твердых материалов (директор — В.Н. Бакуль),
в котором разрабатывались технология и инс-
трументарий для применения алмазов в про-
мышленности (шлифовально-полировальные
диски, алмазные пилы, резцы, буровые корон-
ки и т. д.). Дальше в СССР решением пробле-
мы синтеза алмазов и организации их выпуска
занимались Институт физики высоких давле-
ний Академии наук СССР, Институт сверх-
твердых материалов Академии наук УССР и
ряд специализированных заводов и научно-
исследовательских институтов.
IV этап — алмазные буровые коронки, ар-
мированные композиционными материалами
с использованием алмазов. Это коронки двух
типов: а) армированные сверхтвердым мате-
риалом «Славутич»; и б) армированные ал-
мазно-твердосплавными пластинами.
Работы ДГИ-НГУ по алмазному бурению
Днепропетровский горный институт (ДГИ) —
ныне Национальный горный университет
(НГУ) — основан в 1899 году. Кафедра техни-
ки разведки месторождений полезных ископа-
емых создана в 1929 году. Но работы по алмаз-
ному бурению начались еще до создания ка-
федры. Профессор А.Я. Гиммельфарб — осно-
ватель кафедры — в 20-е годы прошлого сто-
летия опубликовал ряд статей, посвященных
ал мазам и их применению в промышленности,
а также алмазному бурению скважин на уголь
в Донбассе и на железные руды в Курской маг-
нитной аномалии [3].
Работы по алмазному бурению скважин в
ДГИ-НГУ выполнялись по двум направлени-
ям: первое — конструкторское; второе — тех-
нологическое, т.е. технология бурения алмаз-
ными коронками.
К конструкторскому направлению относятся
такие разработки: алмазные буровые вибрацион-
ные коронки [4]; алмазная буровая коронка с не-
симметричной гидравлической системой [5]; съе-
мн ая алмазная буровая коронка [6]; дисковый
породоразрушающий инструмент [7].
В ДГИ и Тульском филиале ЦНИГРИ в
1984 г. были разработаны алмазные буровые
виброгасящие коронки 01АЗ-ЖМ с природ-
ными алмазами и 01АЗсв-ЖМ с синтетичес-
кими алмазами [4]. Корпуса коронок выпол-
нены из виброгасящего (демпфирующего) ком-
позиционного материала Д30-МП. Диаметры
65ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2015, 11(4)
Юбилеи инновационных буровых технологий
коронок — 46; 59; 76 и 93 мм. Коронки предна-
значены для вращательного бурения геолого-
разведочных скважин кольцевым забоем с от-
бором керна в малоабразивных, монолитных,
слаботрещиноватых породах IV—IХ катего-
рий по буримости. Применение коронок 01А3-
ЖМ и 01А3св-ЖМ взамен коронок 01А3 и
01А3св со стальными корпусами позволяет
повысить их средний технический ресурс
(стой кость) на 25—30 % и механическую ско-
рость бурения на 10—15 %. Алмазные коронки
01А3-ЖМ и 01А3св-ЖМ были приняты к се-
рийному производству на Кабардино-бал кан-
с ком заводе алмазного инструмента.
При разрушении твердых и крепких горных
пород значительная часть энергии расходуется
на трение буровой коронки о горную породу.
Эта часть энергии переходит в тепло. Теп ловую
энергию трения можно использовать для ин-
тенсификации процессов разрушения. Для это-
го температура в зоне контакта режущих эле-
ментов и горной породы забоя должна быть до-
статочно высокой, чтобы нагреть призабойный
слой породы и разупрочнить его. Для использо-
вания тепловой энергии трения сот рудники
Национальной горной академии Украины сов-
местно с Институтом сверхтвердых материалов
НАНУ разработали термомеханические буро-
вые коронки, в которых применены сверхтвер-
дые композиционные материалы и алмазы.
Были проведены стендовые исследования и
производственные испытания различных конс-
трукций буровых коронок, оснащенных разны-
ми сверхтвердыми материалами: поликристал-
лическими алмазами, карбидом бора, нитридом
кремния, материалом «геотермал», релитом и
крошкой карбида вольфрама.
Для опытно-промышленных испытаний при-
менялись термомеханические коронки на ос-
нове искусственных алмазов, которые отлича-
лись от серийных коронок типа БС-33 нали-
чием одного или двух широких промывочных
каналов [8]. Как показали стендовые исследо-
вания, удельный износ опытных коронок по
срав нению с серийными алмазными был в 1,6—
2,4 раза ниже при бурении гранита Ку да шев-
с кого месторождения, имеющего плотность
2,7 кг/м3, пористость 0,98—1,6, предел проч-
ности при одноосном сжатии 140—192 МПа и
истираемость 0,48—0,45 г/см (табл. 1).
Таблица 1
Результаты стендовых исследований термомеханических буровых коронок
Тип коронки
Механическая скорость бурения Удельный износ
м/ч % мм/м %
БС-33-59 2,53 100 0,026 100
БС-33-59-ТМ1/1 2,81 112 0,017 63
БС-33-59-ТМ2/1 3,24 128 0,011 42
БС 33-59-ТМ2/2 3,00 118 0,096 369
Таблица 2
Результаты опытного бурения скважин в производственных
условиях термомеханическими буровыми коронками
Тип коронки Объем
бурения, м
Проходка на коронку Механическая скорость бурения
м % м/ч %
БС-33-59 14,80 7,40 100 2,99 100
БС-33-59-ТМ2/1 18,64 9,32 126 3,60 120
БС-33-59-ТМ1/2 17,90 8,95 121 3,75 125
66 ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2015, 11(4)
А.А. Кожевников, А.К. Судаков
Результаты бурения скважин в производс-
твенных условиях термомеханическими ко-
ронками приведены в табл. 2. За счет исполь-
зования тепловой энергии трения при разру-
шении горных пород забоя механическая ско-
рость бурения возросла в 1,20—1,25 раза, про-
ходка за рейс увеличилась в 1,21—1,26 раза.
К технологическому направлению относят-
ся следующие разработки:
импульсные технологии бурения: с пере-
менной осевой нагрузкой, F = var [9]; с пере-
менным расходом промывочной жидкости,
Q = var [10—13]; с переменной частотой вра-
щения породоразрушающего инструмента,
n = var [14, 15];
технология алмазного бурения на минима-
льном расходе промывочной жидкости с обес-
печением термомеханического разрушения
горных пород [16, 17];
технология алмазного бурения с примене-
нием промывочных жидкостей, содержащих
поверхностно-активных веществ (ПАВ).
В разработке принимали участие Эпште-
йн Е.Ф., Сирик В.Ф., Дудля Н.А., Гаврилен ко Н.М.,
Давиденко А.Н., Вареник А.В. В процессе исс ле-
дований при разработке рецептур промы воч ных
жидкостей уточнялись представления о меха-
низмах воздействия ПАВ на горную породу и
промывочную жидкость и об учете факторов
для выбора рецептуры. За го ды иссле дований
Таблица 3
Режимы импульсной промывки
Время паузы подачи промывочной жидкости tп, с 0,315 0,205 0,125 0,105 0,068
Время подачи промывочной жидкости tпод, с 0,315 0,205 0,625 0,525 0,342
Таблица 4
Влияние режима промывки на механическую скорость алмазного бурения
Частота
вращения,
мин–1
Осевая
нагрузка Р,
даН
Режим
промывки
Время
паузы
tп, с
Время
подачи
tпод, с
tп/tпод
Средние расходы
промывочной
жидкости,
л/мин
Механическая
скорость бурения
см/мин %
Коронка 01А3-59
239 700 Импульсный
Импульсный
Постоянный
0,375
0,125
—
0,375
0,635
—
1 : 1
1 : 5
—
13,3
26,6
40
1,23
1,15
0,58
211
197
100
239 700 Импульсный
Импульсный
Постоянный
0,205
0,068
—
0,205
0,342
—
1 : 1
1 : 5
—
23.3 1,07
0,99
0,48
220
203
100
377 900 Импульсный
Импульсный
Постоянный
0,315
0,105
—
0,315
0,525
—
1 : 1
1 : 5
—
14,4
28,8
40
4,47
3,64
3,06
146
118
100
Коронка АК1-59
377 900 Импульсный
Постоянный
0,315
—
0,315
—
1 : 1
—
14,4
40
1,78
1,24
144
100
699 700 Импульсный
Постоянный
0,315
—
0,315
—
1 : 1
—
14,4
40
1,31
1,03
127
100
699 1100 Импульсный
Постоянный
0,315
—
0,315
—
1 : 1
—
14,4
40
7,16
5,00
143
100
67ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2015, 11(4)
Юбилеи инновационных буровых технологий
был накоплен большой объем материала, ко-
торый требует отдельного рас смотрения.
В ДГИ совместно с СКБ НПО «Геотехни-
ка» была разработана равнорасходная техно-
логия гидроударного алмазного бурения вы-
сокочастотными гидроударниками Г59В и Г76В
с комбинированными отражателями ОГ59 и
ОГ76, расположенными по рекомендации ДГИ
с внут рифазовой и внутрицикловой установ-
кой на расходе алмазного вращательного бу-
рения [9].
Приемочные испытания отражателей ОГ59
и ОГ76 проведены на железорудных место-
рождениях в Криворожской ГРЭ ПГО «Юж-
у к ргеология» и Зыряновской ГРЭ ПГО «Вос-
тказгеология». В результате проведения испы-
таний получены следующие результаты: рост
механической скорости бурения составил 10,3—
21,8 %; рост проходки за рейс — 10,2—42 %; ре-
сурс отражателя — 1150—1400 ч; максималь-
ная глубина бурения — 2280 м.
Сотрудниками ДГИ и ОМПНТ ПГО «Юж-
укр геология» разработана и внедрена равно-
расходная технология вращательно-ударного
бурения высокочастотными гидроударниками
Г59В и Г76В без отражателя и с отражателем
ОГВ-МП на расходах алмазного вращательно-
го бурения, которая обеспечивает рост меха-
нической скорости бурения 7,8—20,8 % и про-
ходки за рейс 34 %. Разработанная равнорас-
ходная технология вращательно-ударного бу-
рения высокочастотными гидроударниками на
расходе алмазного бурения с отражателями
гидравлических волн с внутрифазовой и внут-
рицикловой установкой повышает эффектив-
ность и глубину гидроударного бурения. Впер-
вые в мировой практике бурения скважин на
твердые полезные ископаемые достигнута глу-
бина бурения свыше 2000 м (2280 м). Гид роу-
дарные комплексы ГВ+ОГВ приняты к серий-
ному производству на ФМЗ.
Подача очистного агента с переменным рас-
ходом обеспечивает, с одной стороны, боль-
шую глубину прогрева породы на забое сква-
жины за счет полного проявления внутренне-
го трения между зернами минералов, входящих
в состав горной породы, а также между атома-
ми, ионами и молекулами внутри их кристал-
лических решеток. С другой стороны — на-
блюдается эффект повышения хрупкости по-
род в результате присутствия нестационарно-
го температурного поля.
Реализация такого режима промывки (про-
дувки) осуществляется при использовании
стандартного оборудования и инструмента за
счет включения в их состав поверхностных
или погружных устройств, прерывающих по-
ток очистного агента при постоянной подаче
насоса (компрессора), или за счет изменения
паспортных конструктивных параметров в про-
цессе эксплуатации насоса — уменьшение чис-
ла работающих плунжеров или клапанов.
Стендовые исследования алмазного бурения
с импульсной промывкой осуществлялись при
бурении блоков гранита с промывкой техничес-
кой водой [10—13]. В табл. 4 приводятся резу-
льтаты стендового бурения при режимах импу-
льсной промывки, которые приведены в табл. 3.
Как следует из данных табл. 4, все исследо-
ванные режимы импульсной промывки обес-
печивают рост механической скорости буре-
ния. Коэффициент роста скорости изменяется
от 1,18 до 2,2. Характер импульсной пульса-
ции с отношением времени паузы к времени
подачи промывочной жидкости 1 : 1 оказывает
большее влияние на скорость бурения, чем при
соотношении 1 : 5.
На коэффициент роста механической ско-
рос ти бурения при импульсной промывке ока-
зывает влияние уровень забойной мощности. В
Таблица 5
Расчетные значения забойной мощности
n, мин–1 Р, даН N, кВт
239 700 1,7
377 900 3,4
699 700 4,9
699 1100 7,1
68 ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2015, 11(4)
А.А. Кожевников, А.К. Судаков
табл. 5 приведены расчетные значения забой-
ной мощности N, определенные по формуле
N = 2 ⋅ 10–7 Fndср,
где F — осевая нагрузка, даН; n — частота вра-
щения, мин–1; dср — средний диаметр коронки, мм.
Сравнение данных табл. 4 и 5 свидетельс-
твует о том, что при уровне забойной мощнос-
ти в 1,7 кВт импульсная промывка приводит к
возрастанию механической скорости бурения
более чем в два раза.
При увеличении забойной мощности до 3,4—
7,1 кВт скорость увеличивается в 1,18—1,46 раза.
В ДГИ было разработано устройство ЗРМА
с резинометаллическим упругим элементом,
который обеспечивает не только виброгашение,
но и работу буровой коронки с переменной час-
тотой вращения. Использование этого устройс-
тва при бурении пород в Донбассе существенно
сократило количество аварий, поломок бурово-
го инструмента, позволило увеличить:
1) механическую скорость бурения: твердо-
сплавными коронками на 25 %; алмазными ко-
ронками на 30 %.
2) проходку за рейс: твердосплавными ко-
ронками на 15 %; алмазными коронками на 12 %
[14—15].
Исследования влияния расхода промывоч-
ной жидкости на механическую скорость по-
казали, что эта зависимость имеет сложный
характер (рис. 1) [16, 17].
На графике наблюдается два максимума ме-
ханической скорости при различных значени-
ях расхода очистного агента, причем наиболь-
ший максимум отмечается при меньшем рас-
ходе промывочной жидкости. Аналогичные
зависимости механической скорости бурения
для импрегнированных коронок от расхода
очистного агента получили сотрудники ДГИ
С.А Волков и Н.В Соловьёв.
Таким образом, ряд разработок кафедры тех-
ники разведки месторождений полезных иско-
паемых ДГИ имели значительный результат,
прошли всесоюзные приемочные испытания и
были приняты к серийному производству: ал-
мазные виброгасящие буровые коронки 01А3-
ЖМ, 01А3св-ЖМ-КБ3АИ; гидроударные ком-
п лексы, включающие высокочастотный гидро-
ударник и отражатель гидравлических волн,
для реализации равнорасходной алмазногидро-
ударной технологии бурении скважин-ФМЗ.
Некоторые разработки прошли производст-
вен ные испытания: технология алмазного буре-
ния на минимальном расходе промывочной жид-
кости; алмазная коронка с несимметричной гид-
равлической системой; технология бурения с n =
= var за счет применения ЗРМА. Ряд разработок
находятся в стадии лабораторного эксперимента.
100 ЛЕТ ИСКУССТВЕННОМУ ИСКРИВЛЕНИЮ СКВАЖИН
Возникшее в 1842 году механическое вра-
щательное бурение с применением паровых
машин многие годы применялось для бурения
только вертикальных скважин. И лишь 70 лет
спустя люди научились искусственно изме-
нять положение оси скважины в пространстве
подземных недр [18, 19, 23]. Можно назвать
шесть этапов развития технологии искусст-
венного искривления оси скважин:
Рис. 1. Зависимость механической скорости бурения ал-
мазной коронкой по песчанику от расхода очистного аген-
та (скорость вращения инструмента n = 377 мин–1; диа-
метр коронки — 76 мм). Осевая нагрузка: 1 — Р = 5 кН;
2 — Р = 8 кН; 3 — Р = 11 кН; 4 — Р = 14 кН
69ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2015, 11(4)
Юбилеи инновационных буровых технологий
I этап — рождение искусственного искрив-
ления скважин. Произошло это в 1912 году.
На юге Африки при бурении алмазных сква-
жин понадобилось изменить положение оси
скважины. Для этой операции было применено
устройство, названное «буровой клин» (рис. 2),
а операция получила название «искусственное
искривление скважины» (ИИС).
II этап — наклонно-направленное бурение.
В дальнейшем технология искусственного ис-
кривления скважин совершенствовалась. Про-
фили таких скважин стали сложными (рис. 3).
Бурение получило название «наклонно-нап рав-
ленное» (ННБ).
III этап — кустовое бурение. Применение
ННБ в сложных географических условиях при-
вело к созданию новой технологии бурения —
«кустовое бурение» (КБС) (рис. 4).
IV этап — многозабойное бурение. При ме-
нение ННБ в сложных геологических услови-
ях, а также для получения значительного эко-
номического эффекта привело к созданию тех но-
логии «многозабойного бурения» (МБС) (рис. 5).
V этап — горизонтальное бурение скважин.
Применение ННБ для бурения скважин на уг-
леводородное сырье (особенно в низкопрони-
цаемых горизонтах) определило создание тех-
нологии бурения «глубоких горизонтальных
скважин» (ГБС).
VI этап — горизонтальное направленное бу ре-
ние. Применение ННБ и ГБС привело к созданию
безтраншейного метода прокладывания подзем-
ных коммуникаций при помощи неглубоких при-
поверхностных скважин по тех нологии «гори зо н-
тального направленного бурения» (ГНБ) (рис. 6).
Рис. 2. Схема ИИС Рис. 3. Схема ННБ
Рис. 4. Схема куста скважин
70 ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2015, 11(4)
А.А. Кожевников, А.К. Судаков
Таким образом, сделанный 100 лет назад,
казалось бы, незначительный прорыв в техно-
логии бурения скважин в виде искусственного
искривления скважин в итоге привел к появ-
лению большого числа инновационных техно-
логий бурения скважин.
50 ЛЕТ ВИНТОВОМУ ЗАБОЙНОМУ ДВИГАТЕЛЮ
В настоящее время для вращательного бу-
рения скважин используется привод, который
может быть: а) наземным, т.е. располагаться на
поверхности земли; б) погружным, т.е. распо-
лагаться в забое скважины.
В первом случае наземный привод передает
вращение породоразрушающему инструменту
посредством бурильной колонны. На враще-
ние бурильной колонны затрачивается много
мощности. Кроме того, вращающаяся буриль-
ная колонна со временем сильно изнашивает-
ся по наружному диаметру.
Во втором случае погружной привод пере-
дает вращение непосредственно породоразру-
шающему инструменту. В этом случае буриль-
ная колонна не вращается, поэтому при буре-
нии глубоких скважин предпочтительнее при-
менять погружной привод.
В качестве погружного привода применяют
турбобуры, электробуры, винтовые двигатели.
Если турбобуры и электробуры имеют почти
вековую историю, то винтовые забойные дви-
гатели — это сравнительно молодой тип пог-
ружного двигателя [20, 21, 22, 24]. Можно
Рис. 6. Схема ГНБ
Буровая штанга
Расширитель Протягивание
трубопровода
Нетронутая земная поверхность
Рис. 7. Схема односекционного винтового забойного двигателя: 1 — переходник; 2 — корпус двигательной секции; 3 —
статор; 4 — ротор; 5 — карданный вал; 6 — корпус шпинделя; 7 — торцевой сальник; 8 — многорядный радиально-
осевой подшипник; 9 — радиальная резинометаллическая опора; 10 — вал шпинделя
Рис. 5. Схема МБС
71ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2015, 11(4)
Юбилеи инновационных буровых технологий
обозначить восемь этапов рождения винтово-
го забойного двигателя:
I этап — рождение винтового забойного дви-
гателя (ВЗД) — однозаходного, односекцион-
ного двигателя. В 1962 г. М. Харисон (Хьюстон,
США) разработал объемный гидравлический
винтовой двигатель. Для создания двигателя он
использовал обращенный героторный винтовой
насос Муано. Так был создан однозаходный,
односекционный винтовой забойный дви гатель
(ВЗД) (рис. 7). Характерной особенностью это-
го ВЗД является высокая частота вращения.
II этап — многозаходный винтовой двига-
тель. ВЗД — это гидравлический забойный дви-
гатель объемного типа, рабочие органы которо-
го выполнены по схеме планетарного механиз-
ма, приводимого в действие за счет энергии
промывочной жидкости. В 1966—70 гг. Ни ко ма-
ровым С.С., Гусманом М.Т. и др. (Мос ква, СССР)
был разработан роторный двигатель с винтовой
парой со значительно большим числом заходов,
что позволило увеличить вращательный момент
и снизить частоту вращения.
III этап — секционный винтовой двигатель.
Секционирование рабочих органов явилось
од ним из наиболее перспективных направле-
ний повышения долговечности винтовых пар
(рис. 8). Благодаря такой технологии расши-
ряется область применения ВЗД в районах с
осложненными условиями бурения.
IV этап — управляемый ВЗД с кривым пе-
реходником и изогнутым корпусом. Этот тип
винтового двигателя был разработан в связи с
тем, что ВЗД получили применение не только
при бурении вертикальных глубоких скважин,
но и для наклонно-направленного бурения.
V этап — ВЗД с регулируемым углом искрив-
ления шпиндельной секции. Этот тип ВЗД был
Рис. 8. Схема двухсекционного винтового двигателя с жестким соединением рабочих органов: 1 — клапан; 2 —
переходник соединительный; 3 — втулка; 4 — статор; 5 — ротор; 6, 7, 9, 10 — переходники; 8 — муфта; 11 — вал
Рис. 9. Схема винтового двигателя с пустотелым ротором
72 ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2015, 11(4)
А.А. Кожевников, А.К. Судаков
разработан для наклонно-направленного и го-
ризонтального бурения глубоких скважин.
VI этап — ВЗД с пустотелым ротором. Этот
тип винтового двигателя позволяет умень-
шить длину и массу двигателя и существенно
повысить стойкость узла соединения ротора с
валом шпинделя. Такая конструкция позволя-
ет улучшить энергетическую характеристику
и КПД и снизить уровень вибрации двигателя
(рис. 9).
VII этап — удлинённый ВЗД. На основе
обычного винтового забойного двигателя по-
вышен класс мотора для увеличения крутяще-
го момента ВЗД, чтобы ускорить разрушение
горных пород.
VIII этап — турбовинтовой двигатель. Мо-
ду льный турбовинтовой двигатель включает
три основных узла: шпиндель, турбинную сек-
цию и винтовой модуль (рис. 10). Конс т рук ция
предусматривает разные варианты агрегатиро-
вания указанных узлов. В зависимости от пос-
тавленных технологических задач мо гут ис-
пользоваться такие варианты компоновки:
шпиндель и винтовой модуль; шпиндель и тур-
бинная секция; шпиндель, турбинная секция и
винтовой модуль. Монтаж этих компоновок
может осуществляться как в условиях цеха, так
и непосредственно на скважине. Модульные
турбовинтовые двигатели органично сочетают
стабильность энергетической характеристики
во времени и высокую жёсткость линии момен-
та, что обеспечивает достижение более высоких
показателей работы долот, чем при использова-
нии турбобура или винтового двигателя.
Из вышеизложенного можно сделать зак-
лю чение, что в настоящее время ВЗД эффек-
тивно применяется при проходке глубоких ин-
тервалов, при бурении наклонно-направлен-
ных и горизонтальных скважин, при ремонте
скважин, при бурении цементных мостов и пес-
чаных пробок. Диапазон выпускаемых ВЗД по
их диаметру велик — от 42 до 240 мм.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бескрованов В.В. Царь камней на службе человека //
Наука и техника в Якутии. — 2002 — № 2(3). [Элект-
рон ный ресурс] / Режим доступа: http://st-yak.narod.
ru/rub16b.html.
2. Алмаз. [Электронный ресурс]: база даних / Сво бод ная
энциклопедия Википедия. — Режим доступа: https://
ru.wikipedia.org/wiki/.
3. Гиммельфарб А.Я. Алмазы и их применение в про-
мышленности СССР / А.Я. Гиммельфарб // Горный
журнал. — 1927. — № 7. — С. 397—403.
4. А.с. 1239254 СССР, МКИ Е21 В10/02. Поро дораз ру-
шающий инструмент / И.А. Баскилович, Ю.Д. Бес-
со нов, А.Н. Давиденко, А.А. Кожевников, М.Н. Ску-
Рис. 10. Общий вид (а) и схема (б) модульного тур бо ви н-
тового двигателя: 1 — шпиндель; 2 — турбинная секция;
3 — винтовой модуль; 4, 5 — соответственно ротор и ста-
тор винтовой пары; 6 — торсион; 7 — соединение торсиона
с валом турбинной секции; 8 — вал турбинной секции; 9 —
ступень турбины; 10 — осевая опора шпинделя; 11 — долото
73ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2015, 11(4)
Юбилеи инновационных буровых технологий
рихин, В.Ш. Хажуев, А.И. Шепель, И.В. Мелентьев,
М.Е. Гренадер (СССР). — № 3783130: Заяв. 22.06.1984;
опубл. 05.03.86, Бюл. № 9.
5. Пат. № 65676 А. UA, МКИ Е21 В10/02. Бурова ко-
ронка / Ю.А. Бакаржієв, А.Х. Бакаржієв, А.О. Кожев ни-
ков, В.Ф. Сірик (UA). — № 2002042880: Заяв. 10.04.2002;
опубл. 15.04.2004.; Бюл. № 4.
6. А.с. 948174 СССР, МКИ Е21 В25/02. Колонковый
снаряд /А.В. Пащенко, А.М. Бражененко, А.А. Ко-
жев ников, А.Н. Давиденко, В.Ф. Сирик, В.Я. Голиков
(СССР). — № 2971010: Заявлено 28.07.1980.; Опубл.
01.04.82; Бюл. №53.
7. А.с. 588333 СССР, МКИ Е21 В09/02. Дисковый по-
родоразрушающий инструмент / Е.Ф. Эпштейн,
Н.М. Гавриленко, А.А. Кожевников, В.Ф. Сирик
(СССР). — №2156549: Заявлено 16.07.1975.; Опубл.
15.01.78; Бюл. №2.
8. Бурение геологоразведочных скважин с использова-
нием тепловой энергии трения / Кожевников А.А.,
Бражененко А.М., Сирик В.С., Яценко Н.Д., Богданов
Р.К. // Труды 2-й научно технической конференции
«Эпштейновские чтения». — Днепропетровск: НГАУ. —
1998. — С. 33—34.
9. Кожевников А.А. Научные основы вращательно-удар-
ного бурения глубоких геологоразведочных сква жин
высокочастотными гидроударными машинами с от-
ражателями гидравлических волн: дис…докт. техн.
на ук: 05.15.10 / Гос. горн. акад Укр. — Днепропетровск,
1998.
10. Исследование термомеханического разрушения гор-
ных пород при разведочном бурении генерировани-
ем тепловой энергии трения; Отчет о НИР // Днеп-
ро петровский горный институт. — № ГР 016700241
55. — Днепропетровск, 1988. — 150 с.
11. Кожевников А.А. и др. Влияние режима подачи очис-
тного агента на эффективность термомеханического
разрушения горных пород с генерированием тепло-
вой энергии трения при алмазном бурении. — К.,
1986. — Деп. В УкрНИИНТИ 16.06.1986, № 1349-Ук 86.
12. Разработка технологии алмазного бурения с импу-
льсной промывкой; Отчет о НИР // Национальный
горный университет — № ГР 0101U4001793. — Днеп-
ропетровск, 2002. — 133 с.
13. Кожевников А.А., Филимоненко Н.Т., Жикаляк Н.В.
Импульсная промывка скважин — Донецк: Ноулидж
(донецкое отделение), 2010. — 275 с.
14. А.с. 649820 СССР, МКИ Е21 В09/02. Дисковый по-
родоразрушающий инструмент / Е.Ф. Эпштейн,
А.И. Шепель, А.А. Кожевников, В.В, Черненок, Ю.А.
Меламед, Я.Я. Малков (СССР). — № 2457572: За яв-
лено 01.03.1977.; Опубл. 28.02.79; Бюл. № 8.
15. Результаты отработки алмазных и твердосплавных
буровых коронок с использованием забойных рези-
но-металлических амортизаторов / Е.Ф. Эпштейн,
А.И. Шепель, А.А. Кожевников, Ю.Г. Дьяченко, Р.А.
Галазов // Тезисы Всесоюзной научно-технической
конференции «Пути совершенствования производс-
тва твердосплавного и алмазного бурового инстру-
мента и расширения областей его применения». —
Самарканд, 1979. — С. 68—70.
16. Вырвинский П.П. Исследование процесса разруше-
ния горных пород и разработка технологии колонко-
вого бурения с генерирование тепла трением: авто-
реф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук:
спец. 04.00.19 / П.П. Вырвинский. — Днепропетровск:
Днепроп. горн. ин-т. —1981. — 25 с.
17. Кожевников А.А., Гошовский С.В., Мартыненко И.И.,
Вырвинский П.П. Разрушение горных пород при ко-
лонковом бурении геологоразведочных скважин. —
К.: УкрГГРИ, 2006. — 146 с.
18. Калинин А. Г. Никитин Б.А., Солодкий К.М., Султанов Б.З.
Бурение наклонных и горизонтальных скважин. —
М.: Недра, 1997. — 651 с.
19. Сулакшин С.С. Направленное бурение. — М.: Недра,
1987.— 272 с.
20. Бурение. Горная энциклопедия. т. 1. — М.: Советская
Энциклопедия. 1984. — С. 299—301.
21. Винтовой забойный двигатель. Горная энциклопедия.
Т. 1. — М.: Советская Энциклопедия. 1984. — С. 385—386.
22. Султанов Б.З., Шамасов Н.Х. Забойные буровые ма-
шины и инструменты. — М.: Недра, 1976. — 239 с.
23. Кожевников А.А. 100 лет искусственному искривле-
нию скважин — этапы инновационного развития //
Інновації і трансфер технологій: від ідеї до прибутку:
Матеріали IV міжнар. наук.-практ. конф., 24—26 квіт.
2013 р. / ред. кол.: В Я. Швець та ін. — Дніпропетровськ:
Національний гірничий університет, 2013. — С. 99—100.
24. Кожевников А.А. 50 лет винтовому забойному двига-
телю — этапы инновационного развития // Інновації
і трансфер технологій: від ідеї до прибутку: Матеріали
IV міжнар. наук.-практ. конф., 24—26 квіт. 2013 р. /
ред. кол.: В Я. Швець та ін. — Дніпропетровськ: На-
ціо нальний гірничий університет, 2013. — С. 97—98.
REFERENCES
1. Beskrovanov V.V. Car’ kamnej na sluzhbe cheloveka. Na-
uka i tehnika v Jakutii. 2002, 2(3). [Jelektronnyj resurs]
Rezhim dostupa: http://st-yak.narod.ru/rub16b.html
[in Russian].
2. Almaz. [Jelektronnyj resurs]: baza danih: Svobodnaja jen-
ciklopedija Vikipedija. Rezhim dostupa: https://ru.wi-
ki pedia.org/wiki/ [in Russian].
3. Gimmel’farb A.Ja. Almazy i ih primenenie v pro mysh len-
nosti SSSR. Gornyj zhurnal. 1927, 7: 397-403 [in Rus sian].
4. A.s. 1239254 SSSR, MKI E21 V10/02. Porodorazrus ha-
ju shhij instrument. I.A. Baskilovich, Ju.D. Bessonov,
A.N. Davidenko, A.A. Kozhevnikov, M.N. Skurihin, V.
Sh. Hazhuev, A.I. Shepel’, I.V. Melent’ev, M.E. Grenader.
N3783130 [in Russian].
5. Pat. N 65676 A. UA, MKI E21 V10/02. Burova koronka.
Ju.A. Bakarzhієv, A.H. Bakarzhієv, A.O. Kozhevnikov,
V.F. Sіrik. N2002042880 [in Russian].
74 ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2015, 11(4)
А.А. Кожевников, А.К. Судаков
6. A.s. 948174 SSSR, MKI E21 V25/02. Kolonkovyj snarjad.
A.V. Pashhenko, A.M. Brazhenenko, A.A. Kozhevnikov,
A.N. Davidenko, V.F. Sirik, V.Ja. Golikov. N2971010 [in
Russian].
7. A.s. 588333 SSSR, MKI E21 V09/02. Diskovyj poro do ra-
zrushajushhij instrument. E.F. Jepshtejn, N.M. Gav ri len-
ko, A.A. Kozhevnikov, V.F. Sirik. N2156549 [in Rus sian].
8. Burenie geologorazvedochnyh skvazhin s ispol’zovaniem
teplovoj jenergii trenija. Kozhevnikov A.A., Brazhenenko
A.M., Sirik V.S., Jacenko N.D., Bogdanov R.K. Trudy 2-j
nauchno tehnicheskoj konferencii «Jepshtejnovskie chte-
nija». Dnepropetrovsk: NGAU, 1998: 33—34 [in Rus sian].
9. Kozhevnikov A.A. Nauchnye osnovy vrashhatel’no-udar-
nogo burenija glubokih geologorazve-dochnyh skvazhin vy-
sokochastotnymi gidroudarnymi mashinami s otrazha te-
lja mi gidravlicheskih voln. dis…dokt. tehn. nauk: 05.15.10
Gos. gorn. akad Ukr. Dnepropetrovsk, 1998 [in Rus si an].
10. Issledovanie termomehanicheskogo razrushenija gornyh
porod pri razvedochnom burenii generirovaniem teplovoj
jenergii trenija. Otchet o NIR. Dnepropetrovskij gornyj
institut. NGR 01670024155. Dnepropetrovsk, 1988 [in
Russian].
11. Kozhevnikov A.A. i dr. Vlijanie rezhima podachi ochist-
no go agenta na jeffektivnost’ ter-momehanicheskogo raz-
ru she nija gornyh porod s generirovaniem teplovoj jenergii
trenija pri almaznom burenii. Kyiv: 1986. Dep. V Ukr
NIINTI 16.06.1986, N1349-Uk 86 [in Russian].
12. Razrabotka tehnologii almaznogo burenija s impul’snoj pro-
myvkoj. Otchet o NIR. Nacional’nyj gornyj univer sitet.
NGR 0101U4001793. Dnepropetrovsk, 2002 [in Russian].
13. Kozhevnikov A.A., Filimonenko N.T., Zhikaljak N.V. Im-
pul’snaja promyvka skvazhin. Doneck: Noulidzh (do nec-
koe otdelenie), 2010 [in Russian].
14. A.s. 649820 SSSR, MKI E21 V09/02. Diskovyj poro do-
ra zrushajushhij instrument. E.F. Jepshtejn, A.I. Shepel’,
A.A. Kozhevnikov, V.V, Chernenok, Ju.A. Melamed,
Ja.Ja. Malkov. N2457572 [in Russian].
15. Rezul’taty otrabotki almaznyh i tverdosplavnyh burovyh
koronok s ispol’zovaniem zabojnyh rezino-metallicheskih
amortizatorov. E.F. Jepshtejn, A.I. Shepel’, A.A. Kozhev-
nikov, Ju.G. D’jachenko, R.A. Galazov. Tezisy Vsesojuznoj
nauchno-tehnicheskoj konferencii «Puti sovershens t vo-
va nija proizvodstva tverdosplavnogo i almaznogo buro-
vogo instrumenta i rasshirenija oblastej ego primenenija».
Samarkand, 1979: 68—70 [in Russian].
16. Vyrvinskij P.P. Issledovanie processa razrushenija gornyh
porod i razrabotka tehnologii kolonkovogo burenija s ge-
ne rirovanie tepla treniem. avtoref. dis. na zdobuttja nauk.
stupenja kand. tehn. nauk: spec. 04.00.19 P.P. Vyrvinskij.
Dnepropetrovsk: Dneprop. gorn. in-t, 1981 [in Rus sian].
17. Kozhevnikov A.A., Goshovskij S.V., Martynenko I.I.,
Vyrvinskij P.P. Razrushenie gornyh porod pri kolonkovom
burenii geologorazvedochnyh skvazhin. Kyiv: UkrGGRI,
2006 [in Russian].
18. Kalinin A. G. Nikitin B.A., Solodkij K.M., Sultanov B.Z.
Burenie naklonnyh i gorizontal’nyh skvazhin. Moskva:
Nedra, 1997 [in Russian].
19. Sulakshin S.S. Napravlennoe burenie. Moskva: Nedra,
1987 [in Russian].
20. Burenie. Gornaja jenciklopedija. T.1. Moskva: Sovetskaja
Jenciklopedija, 1984: 299—301 [in Russian].
21. Vintovoj zabojnyj dvigatel’. Gornaja jenciklopedija. T.1. Mos k-
va: Sovetskaja Jenciklopedija, 1984: 385—386 [in Russian].
22. Sultanov B.Z., Shamasov N.H. Zabojnye burovye mashiny
i instrumenty. Moskva: Nedra, 1976 [in Russian].
23. Kozhevnikov A.A. 100 let iskusstvennomu iskrivleniju
skva zhin — jetapy innovacionnogo razvitija. Innovacii’ i
transfer tehnologij: vid idei’ do prybutku: Materialy IV
mizhnar. nauk.-prakt. konf., 24—26 kvit. 2013. red. kol.:
V Ja. Shvec’ ta in. Dnipropetrovs’k: Nacional’nyj gir ny-
chyj universytet, 2013: 99—100 [in Russian].
24. Kozhevnikov A.A. 50 let vintovomu zabojnomu dvigatelju —
jetapy innovacionnogo razvitija. Innovacii’ i transfer teh-
no logij: vid idei’ do prybutku: Materialy IV mizhnar.
na uk.-prakt. konf., 24—26 kvit. 2013. red. kol.: V Ja. Shvec’
ta in. Dnipropetrovs’k: Nacional’nyj girnychyj univer sy-
tet, 2013: 97—98 [in Russian].
А.О. Кожевников, А.К. Судаков
Державний вищий учбовий заклад «Національний
гірничий університет», Дніпропетровськ
ЮВІЛЕЇ ІННОВАЦІЙНИХ
БУРОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ
Огляд літератури
Розглянуто процеси утворення алмазного породоруй-
нівного інструменту: крупноалмазної бурової коронки;
дрібноалмазної бурової коронки; коронки оснащеної син-
тетичними алмазами; армованої композиційними мате-
ріалами з використанням алмазів. Наведено етапи інно-
ваційного розвитку бурових технологій.
Ключові слова: алмазна бурова коронка, штучне вик-
ривлення ствола свердловини, гвинтовий забійний двигун.
А.А. Коzhevnikov, А.К. Sudakov
State Higher Education Institution
«National Mining University», Dnipropetrovsk
ANNIVERSARIES OF INNOVATIVE
DRILLING TECHNOLOGIES
Reference Review
Processes of formation of diamond rock cutting tools, na-
mely big diamond drilling crown; small diamond drilling crown;
crown equipped with synthetic diamonds; reinforced by com-
posite materials using diamonds are considered. Stages of in-
novative development of drilling technologies are presented.
Keywords: diamond drilling crown, artificial borehole
deviation, screw downhole motor.
Стаття надійшла до редакції 10.11.14
|