Приложение С (справочное). Оборудование для бурения и отбора проб грунта и скальной породы

Приложение С
(справочное)

Оборудование для бурения и отбора проб грунта и скальной породы

С.1 Общие положения

Предметом настоящего приложения является краткое представление иллюстрированного руководства по наиболее распространенному оборудованию, применяемому для бурения и отбора проб в грунтах и скальных породах. Настоящее приложение содержит информацию, касающуюся основных размеров и номенклатуры. Для получения наиболее полной информации необходимо обратиться к соответствующим международным, региональным или национальным стандартам, которые приведены ниже.

Настоящее приложение также содержит таблицы данных, необходимых для выбора типа грунтоноса в соответствии с грунтовыми условиями и сведения о типах.

Примеры выполнения определенных методов отбора проб также включены в настоящее приложение для прояснения определенных частей текста настоящего стандарта.

С.2 Буровые штанги и обсадная труба для крепления скважины

См. рисунок С.1.

а) Буровая штанга с ниппельным соединением	b) Обсадная труба с ниппельным соединением	с) Обсадная труба, имеющая соединение заподлицо

1 - труба буровой штанги; 2 - соединение буровой штанги; 3 - обсадная труба; 4 - соединение обсадной трубы

Рисунок С.1 - Буровые штанги и обсадная труба

С.2.1 Буровые штанги и обсадные трубы серии W согласно ИСО 3551-1

См. таблицу С.1.

Таблица С.1

Размеры в миллиметрах

Буровая штанга	Труба штанги	Соединение штанги	Ниппельное соединение обсадной трубы	Обсадная труба	Соединение обсадной трубы	Соединение обсадной трубы заподлицо	Обсадная труба крепления скважины		Расширитель при вращательном бурении	Коронка для разбуривания скважины под обсадную трубу		Алмазный башмак обсадной трубы
	OD	ID		OD	ID		OD	ID	Sat OD	Set OD	Set ID	Set OD	Set ID
RW	27,89 27,76	10,57 10,19	RX	36,63 36,50	30,48 30,23	RW	36,63 36,50	30,48 30,23	-	37,85 37,59	25,53 25,27	37,85 37,59	30,18 30,05
EW	35,05 34,93	11,35 10,97	ЕХ	46,28 46,02	38,35 38,10	EW	46,28 46,02	33,35 33,10	48,13 47,88	47,75 47,50	35,81 36,56	47,75 47,50	38,02 37,90
AW	43,89 43,64	16,13 15,75	АХ	57,40 58,15	48,67 48,41	AW	57,40 58,15	48,67 48,41	60,07 59,82	59,69 59,44	45,34 45,09	59,69 59,44	43,31 48,18
BW	54,23 53,98	19,30 18,92	ВХ	73,28 73,03	60,58 60,33	BW	73,28 73,03	60,58 60,33	75,82 75,56	75,44 75,18	56,39 56,13	75,44 75,18	60,25 60,12
NW	66,93 66,68	35,18 34,80	NX	89,28 88,90	76,58 76,20	NW	89,28 88,90	76,58 76,20	92,33 92,08	91,95 91,69	72,26 72,01	91,95 91,69	76,12 75,87
HW	89,28 88,90	60,71 60,32	НХ	114,68 114,30	100,38 100,00	HW	114,68 114,30	101,60 101,22	-	117,65 117,27	96,06 95,81	117,65 117,27	99,82 99,57
			РХ	140,74 138,66	127,38 123,57	PW	140,74 138,66	127,38 123,57	-	143,76 143,26	117,86 117,48	143,76 143,26	123,44 123,06
			SX	169,55 167,00	152,45 147,70	SW	169,55 167,00	165,55 151,21	-	172,72 172,21	143,26 142,88	172,72 172,21	146,94 146,56
			UX	195,12 192,23	179,20 176,20	UW	195,12 192,23	180,54 175,79	-	193,50 197,74	171,83 171,32	198,50 197,74	175,64 175,13
			ZX	220,73 217,42	205,94 201,60	ZW	220,73 217,42	203,46 203,00	-	224,16 223,39	197,23 196,72	224,16 223,39	201,04 200,53
OD - наружный диаметр. ID - внутренний диаметр. - - не требуется.

С.2.2 Буровые штанги и обсадные трубы "метрической" серии согласно ИСО 3552-1

См. таблицу С.2.

Таблица С.2

Размеры в миллиметрах

Размер буровой штанги	Труба штанги	Соединение штанги	Соединение обсадной трубы заподлицо	Обсадная труба для крепления скважины		Коронка для разбуривания скважины под обсадную трубу		Алмазный башмак обсадной трубы
	OD	ID		OD	ID	Набор OD	Набор ID	Набор OD	Набор ID
33	33,70 33,30	15,14 14,86	46	44,35 43,95	37,40 36,90	46,10 45,90	35,10 34,90	46,10 45,90	37,10 36,90
42	42,20 41,80	22,16 21,84	56	54,35 53,95	47,40 46,90	56,10 55,90	45,10 44,90	56,10 55,90	47,10 46,90
50	50,20 49,80	22,16 21,84	66	64,55 63,95	57,60 57,00	66,10 65,90	55,10 54,90	66,10 65,90	57,10 56,90
			76	74,55 73,95	67,50 67,00	76,10 75,90	65,10 64,90	76,10 75,90	67,10 66,90
			86	8465 83,85	77,50 77,00	66,10 85,90	75,10 74,90	86,10 85,90	77,10 76,90
			101	98,40 97,60	88,70 87,90	101,10 100,90	86,60 86,40	101,10 100,90	88,10 87,90
			116	113,50 112,50	103,80 102,80	116,10 115,90	101,60 101,40	116,10 115,90	103,10 102,90
			131	126,60 127,50	118,80 117,80	131,10 130,90	116,60 116,40	131,10 130,90	118,10 117,90
			146	143,50 142,50	134,20 132,80	146,10 145,90	131,60 131,40	146,10 145,90	133,10 132,90
OD - наружный диаметр. ID - внутренний диаметр.

С.2.3 Буровые штанги с конусной резьбой серии Y

См. рисунок С.2 и таблицу С.3.

1 - муфта бурильного замка; 2 - труба штанги; 3 - ниппель бурильного замка

Рисунок С.2

Таблица С.3

		EWY		AWY		BWY		NWY		HWY
		дюйм	мм	дюйм	мм	дюйм	мм	дюйм	мм	дюйм	мм
Труба штанги	OD	1,38	34,90	1,72	43,70	2,12	54,00	2,62	66,70	3,50	88,90
Бурильный замок	ID	0,44	11,10	0,62	15,90	0,75	19,00	1,25	31,30	1,62	41,10
Число ниток резьбы на дюйм		5		5		5		4		4
OD - наружный диаметр. ID - внутренний диаметр.

С.2.4 Буровые штанги с конусной резьбой серии J

См. рисунок С.3 и таблицу С.4.

1 - оконечная муфта буровой штанги; 2 - труба штанги; 3 - замыкающий болт

Рисунок С.3

Таблица С.4

		AWJ		BWJ		NWJ		KWJ		HWJ
		дюйм	мм	дюйм	мм	дюйм	мм	дюйм	мм	дюйм	мм
Труба штанги	OD	1,75	44,50	2,12	54,00	2,62	66,70	2,87	73,00	3,50	88,90
Конец	ID	0,62	16,00	0,75	19,00	1,12	29,00	1,37	34,90	1,75	44,50
Число ниток резьбы на дюйм		5		5		4		4		4
OD - наружный диаметр. ID - внутренний диаметр.

С.3 Данные устройств для отбора кернов

Примечание - Схематические иллюстрации типов устройств для отбора кернов см. в С.4.

С.3.1 Устройства для отбора кернов серии W согласно ИСО 3551-1.

См. таблицу С.5.

Таблица С.5

Конструктивное решение устройств для отбора кернов				Буровые коронки для отбора кернов		Расширители	Ширина вруба	Площадь вруба	Площадь сечения керна	Зона скважины	Процент керна в зоне скважины	Номинальный размер керна	Номинальный размер скважины
WF	WG	WM	WT	Ряд ID	Ряд OD	Ряд OD	мм	см2	см2	см2	%
			RWT	18,80 18,54	29,59 29,34	29,97 29,72	5,59	4,25	2,74	6,99	39,10	18,50	30
	EWG	EWM		21,59 21,34	37,46 37,21	37,85 37,59	8,13	7,55	3,62	11,17	32,40	21,50	38
			EWT	23,11 22,38	37,46 37,21	37,85 37,59	7,37	7,03	4,15	11,17	37,10	23,00	38
	AWG	AWM		30,23 29,97	47,75 47,50	48,13 47,88	8,94	10,99	7,12	18,10	39,30	30,00	48
			AWT	32,66 32,41	47,75 47,50	48,13 47,88	7,72	9,79	8,32	18,10	45,90	32,50	48
	BWG	BWM		42,16 41,91	59,69 59,44	60,07 59,82	8,94	14,34	13,38	28,22	49,10	42,00	60
			BWT	44,58 44,32	59,69 59,44	60,07 59,82	7,75	12,70	15,52	28,22	55,00	44,50	60
	NWG	NWM		54,86 54,61	75,44 75,18	75,82 75,56	10,46	21,46	23,53	44,99	52,20	54,50	76
			NWT	58,88 58,62	75,44 75,18	75,82 75,56	8,46	17,88	27,11	44,99	60,00	58,50	76
HWF	HWG			76,33 76,07	98,98 98,60	99,36 99,11	11,51	31,74	45,61	77,34	59,00	76,00	99
			HWT	81,03 80,82	98,98 98,60	99,36 99,11	9,14	25,88	51,46	77,34	66,50	81,00	99
FWF				92,33 91,95	120,27 119,76	120,78 120,40	14,22	47,53	66,68	114,21	58,40	92,00	121
SWF				112,95 112,57	145,57 145,16	146,18 145,80	16,61	67,52	99,86	167,39	59,70	112,50	146
UWF				140,08 139,57	174,12 173,36	174,75 174,24	17,32	85,59	153,56	239,15	64,20	140,00	175
ZWF				165,48 164,97	199,52 198,76	200,15 199,64	17,32	99,43	214,41	313,84	68,30	165,00	200
OD - наружный диаметр. ID - внутренний диаметр. WT и WG - типы керноотборников с одинарной колонковой трубой. WF, WG и WM - типы керноотборников с двойной концентрической колонковой трубой.

С.3.2 Устройства для отбора кернов "метрической" серии согласно ИСО 3552-1.

См. таблицу С.6.

Таблица С.6

Тип устройства для отбора керна			Буровые коронки для отбора керна		Расширители	Ширина вруба	Площадь вруба	Площадь сечения керна	Зона скважины	Процент керна в зоне скважины
В	Т	Z	Ряд OD	Ряд ID	Ряд OD	мм	см2	см2	см2
36	36		21,80 21,60	36,10 35,90	36,40 36,20	7,15	6,55	3,80	10,35	36,50
46	46		31,80 31,60	46,10 45,90	46,40 46,20	7,15	8,80	8,04	16,84	47,80
		46	27,80 27,60	46,10 45,90	46,40 46,20	9,15	10,68	6,16	16,84	36,50
56	56		41,80 41,60	56,10 55,90	56,40 56,20	7,15	11,04	13,85	24,89	55,90
		56	33,80 33,60	56,10 55,90	56,40 56,20	11,15	15,81	9,08	24,89	36,50
66	66		51,80 51,60	66,10 65,90	66,40 66,20	7,15	13,28	21,24	34,52	61,60
		66	4380 43,60	66,10 65,90	66,40 66,20	11,15	19,31	15,21	34,52	44,10
76	76		61,80 61,60	76,10 75,90	76,40 76,20	7,15	15,53	30,19	45,72	66,70
		76	53,80 53,60	76,10 75,90	76,40 76,20	11,15	22,83	22,90	45,72	50,00
86	86		71,80 71,60	86,10 85,90	86,40 86,20	7,15	17,78	40,71	58,49	69,80
		86	61,80 61,60	86,10 85,90	86,40 86,20	11,15	28,30	30,19	58,49	53,00
101			86,80 86,60	101,10 100,90	101,40 101,20	7,15	21,25	59,45	80,60	72,70
		101	74,80 74,60	101,10 100,90	101,40 101,20	13,15	36,42	44,18	80,60	54,90
116			101,80 101,60	116,10 115,90	116,40 116,20	7,15	24,52	81,71	106,23	76,80
		116	89,80 89,60	116,10 115,90	116,40 116,20	13,15	42,61	63,62	106,23	59,70
131			116,80 116,60	131,10 130,90	131,40 131,20	7,15	27,39	107,51	135,40	79,40
		131	104,80 104,60	13110 130,90	131,40 131,20	13,15	48,81	86,59	135,40	64,00
146			131,80 131,60	146,10 145,90	146,40 146,20	7,15	31,26	136,85	163,11	81,40
		146	119,80 119,60	146,10 145,90	146,40 146,20	13,15	55,01	113,10	168,11	67,30
OD - наружный диаметр. ID - внутренний диаметр. В и Z - типы керноотборника с одинарной колонковой трубой. Т - тип керноотборника с двойной концентрической колонковой трубой.

С.3.3 Керноотборники при бурении с продувкой сжатым воздухом

См. таблицу С.7.

Таблица С.7

Комплект буровых коронок	HWAF		412 F
	дюйм	мм	дюйм	мм
OD	3,906	99,20	4,220	107,20
IO	2,812	71,40	2,942	74,70

Устройства для отбора кернов PWF, SWF и ZWF вертлюжного типа с двойной колонковой трубой также пригодны для использования с продувкой сжатым воздухом путем применения буровой коронки с продувочными канавками.

С.3.4 Буровые штанги и обсадная труба для крепления скважины

См. таблицу С.8.

Таблица С.8

С.4 Схематические иллюстрации одинарных и двойных колонковых труб

С.4.1 "Метрическая" серия колонковых труб (для отбора кернов)

См. рисунок С.4 и таблицу С.9.

а) Колонковая труба типа Z - сборка	b) Двойная колонковая труба типа Т, с промывкой буровым раствором и неподвижной внутренней трубой - сборка	с) Колонковая труба типа В - сборка

1 - головка колонковой трубы; 2 - наружная труба; 3 - соединение кернорвателя; 4 - кернорватель; 5 - оболочка кернорвателя; 6 - буровая коронка; 7 - головка колонковой трубы (стандартизована только правосторонняя резьба для соединения буровой штанги); 8 - внутренняя труба; 9 - колонковый расширитель; 10 - промежуточное кольцо; 11 - выступающая часть внутренней трубы

Рисунок С.4 - "Метрическая" серия колонковых труб согласно ИСО 3552-1

Таблица С.9 - "Метрическая" серия колонковых труб согласно ИСО 3552-1

Размер	Выступающая часть в мм  0,5
36	117
46	118
56	116,50
66	117,50
76
86

С.4.2 Серия W колонковых труб (для отбора кернов)

См. рисунки С.5 и С.6.

а) Одинарная колонковая труба проекта WG - сборкаa	b) Одинарная колонковая труба проекта WT - сборкаa	с) Двойная колонковая труба проекта WG - сборкаb

1 - колонковое долото; 2 - кернорватель; 3 - колонковый расширитель; 4 - труба; 5 - наружная труба; 6 - внутренняя труба; 7 - головка (жесткая или поворотная)

------------------------------

^a Пружины головки бура и керна взаимозаменяемы с двойными колонковыми трубами.

^b Пружины головки бура и керна взаимозаменяемы с одинарными колонковыми трубами.

Рисунок С.5 - Серия W колонковых труб (для отбора кернов) согласно ИСО 3551-1

а) Двойная колонковая труба проекта WM - сборкаa	b) Двойная колонковая труба проекта WT - сборкаc, d	с) Двойная колонковая труба проекта WF - сборкаb

1 - колонковое долото; 2 - колонковый расширитель; 3 - кернорватель; 4 - оболочка кернорвателя; 5 - наружная труба; 6 - внутренняя труба; 7 - только резьба головки; 8 - скошенная или прямая стенка колонкового долота; 9 - головка (жесткого типа); 10 - колонковое долото для использования с алмазным расширителем или колонковое долото без расширителя; 11 - защита внутренней трубы (размеры для проверки см. в таблице С.9)

------------------------------

^a Стандартные значения длины отборника кернов проекта WM равны 1,5 и 3 м (значения длины зависят от объема керна).

^b Стандартные значения длины отборника кернов проекта WF равны 1,5 и 3 м (значения длины зависят от объема керна).

^с Пружина керна не используется с колонковым долотом, имеющим прямую стенку.

^d Стандартные значения длины отборника кернов проекта WT равны 1,5 и 3 м (значения длины зависят от объема керна).

Рисунок С.6 - Серия W колонковых труб (для отбора кернов) согласно ИСО 3551-1

С.5 Схематические иллюстрации колонковых труб со съемным и геотехническим съемным отборниками керна

С.5.1 Колонковая труба со съемным отборником керна в сборе

См. рисунок С.7 и таблицы С.10 и С.11.

а) Типичная колонковая труба со съемным отборником керна	b) Элементы, стандартизованные в ИСО 10097-1а

1 - головка (нестандартизованная); 2 - опорный блок (нестандартизованный); 3 - наружная колонковая труба; 4 - стабилизатор (для центрирования нижней части); 5 - втягивающаяся внутренняя труба в сборе; 6 - калибрующий расширитель; 7 - кернорватель; 8 - оболочка грунтоноса; 9 - буровое долото (буровая коронка)

------------------------------

^а Полную информацию, относящуюся к стандартизованным размерам, см. в ИСО 10097-1

Рисунок С.7 - Колонковая труба со съемным отборником керна в сборе

Таблица С.10 - Размеры специальных штанг для бурения комплектом со съемным отборником керна

Оборудование	Размер А, мм	Размер В, мм	Размер N, мм	Размер Н, мм	Размер Р, мм
OD штанги	44,5	56,6	69.9	88,9	114,3
ID штанги	34,9	46,0	60,3	77,8	103,2
OD соединения	-	-	-	-	117,5
ID соединения	-	-	-	-	103,2
Число нитей резьбы на дюйм	3	3	3	3	3

Таблица С.11 - Размеры колонковых труб со съемным отборником керна

Оборудование	Размер А, мм	Размер В, мм	Размер N, мм	Размер Н, мм	Размер Р, мм
Размер керна	27,0	36,5	47,6	63,5	85,0
Размер скважины	48,0	60,0	75,6	96,1	122,7
OD наружной трубы	46,0	57,2	73,2	92,1	117,5
ID наружной трубы	36,5	46,0	60,5	77,8	103,2
OD внутренней трубы	32,5	42,9	55,6	73,0	95,3
ID внутренней трубы	28,6	38,1	50,0	66,7	88,9

С.5.2 Колонковая труба с геотехническим съемным отборником керна

См. рисунок С.8 и таблицы С.12 и С.13.

1 - бур и соединение; 2 - замковое соединение; 3 - посадочное кольцо; 4 - переходная муфта; 5 - наружная труба; 6 - свободное место под колонковый расширитель; 7 - колонковое долото (не включено); 8 - подъемная труболовка (насосная штанга); 9 - верхний центрирующий стабилизатор; 10 - защелки; 11 - нижний центрирующий стабилизатор; 12 - опорный узел; 13 - втулка внутренней трубы; 14 - наружная труба; 15 - пластмассовый вкладыш; 16 - оболочка грунтоноса; 17 - кернорватель

Рисунок С.8 - Колонковая труба с геотехническим съемным отборником керна (внутренняя и наружная трубы в сборе)

Таблица С.12 - Размеры бурильной трубы с геотехническим съемным отборником керна

Оборудование	Размер Р соединенные заподлицо, мм	Размер Р с ниппельным соединением, мм	Размер S соединенные заподлицо, мм	Размер S с ниппельным соединением, мм
OD штанги	1114,3	114,8	140,0	140,0
ID трубы	101,6	102,8	125,0	128,0
OD соединения	-	118,0	-	140,0
ID соединения	-	102,8	-	125,0

Таблица С.13 - Размеры геотехнического съемного отборника керна

Оборудование	Размер Р, мм	Размер S, мм
Размер керна	83,0	102,0
Размер скважины	127,7	146,0
OD наружной трубы	117,6	140,0
ID наружной трубы	103,2	128,0
OD внутренней трубы	95,2	117,0
ID внутренней трубы	88,9	111,0
OD третьей трубы	88,3	110,0
ID третьей трубы	84,7	105,6
Примечание - Третья труба может быть из металла или пластмассы.

С.6 Обсадная труба для крепления водной скважины

См. рисунки С.9 и С.10 и таблицы С.14 и С.15.

Рисунок С.9 - Обсадная труба водной скважины для соединений встык заподлицо согласно BS 879

Рисунок С.10 - Обсадная труба водной скважины для винтовых и муфтовых соединений согласно BS 879

Таблица С.14 - Размеры обсадных труб водной скважины для соединений встык заподлицо

Оборудование	4 дюйма		5 дюймов		6 дюймов		8 дюймов		10 дюймов		12 дюймов		13 дюймов		15 дюймов		18 дюймов		21 дюйм		24 дюйма
	дюйм	мм	дюйм	мм	дюйм	мм	дюйм	мм	дюйм	мм	дюйм	мм	дюйм	мм	дюйм	мм	дюйм	мм	дюйм	мм	дюйм	мм
OD обсадной трубы	4,50	114,30	5,50	139,70	6,62	168,30	8,62	219,10	10,75	273,00	12,75	323,90	14,00	365,60	16,00	406,60	19,00	482,80	22,00	558,80	25,00	635,00
Номинал скважины	3,08	98,40	4,87	123,80	5,87	149,20	7,87	200,00	9,87	250,80	11,87	301,60	13,12	333,40	15,00	381,00	18,00	457,20	21,00	533,40	24,00	609,00
Резьба (дюйм)	4		4		4		4		4		4		4		4		4		4		4

Таблица С.15 - Размеры обсадных труб водной скважины для винтовых и муфтовых соединений

Оборудование	4 дюйма		6 дюймов		8 дюймов		10 дюймов		12 дюймов		13 дюймов		15 дюймов		18 дюймов		21 дюйм		24 дюйма
	дюйм	мм	дюйм	мм	дюйм	мм	дюйм	мм	дюйм	мм	дюйм	мм	дюйм	мм	дюйм	мм	дюйм	мм	дюйм	мм
OD обсадной трубы	4,50	114,30	6,62	168,30	8,62	219,10	10,75	273,00	12,75	323,90	14,00	355,60	16,00	406,40	19,00	482,60	22,00	558,80	265,00	635,00
ID обсадной трубы	4,00	101,60	6,00	152,40	8,00	203,20	10,00	254,00	12,00	304,80	13,25	336,60	15,25	357,40	18,25	463,60	21,12	536,60	24,12	612,80
OD муфты	5,12	130,00	7,25	184,00	9,31	237,00	11,43	291,00	13,62	346,00	14,07	378,00	16,87	429,00	20,00	508,00	23,12	587,00	26,12	644,00
Резьба (дюйм)	10		10		8		8		8		8		8		8		8		8

С.7 Карта выбора буровой коронки

См. таблицу С.16.

Таблица С.16 - Карта выбора буровой коронки

С.8 Профили колонкового бура

См. таблицу С.17.

Таблица С.17 - Профили колонкового бура - Алмазная вставка, пропитанная, ТС и PCD

1		Полукруглый профиль Профиль для высокой скорости бурения. Небольшой вес резцов в каратах по сравнению с другими профилями. Стандартный профиль для буровых коронок, поднимаемых на канате, с резцом из тонких пластинок, закрепленных в поверхности
2		Полный круглый профиль Полная круглая коронка для буров с резцом из толстых пластинок
3		Полуплоский профиль Профиль используется при отборе кернов в мягкой, ломкой или разбитой породе, для буровых коронок с резцом из тонких пластинок
4		Суживающийся с одного края направляющий профиль Прочнее, чем профиль 7, но бурение с меньшей скоростью для буров, поднимаемых на канате. Может заменить профиль 7, когда формации являются разбитыми
5		Направляющий профиль Обеспечивает устойчивость и направленный контакт для высокой скорости бурения. Для коронок с толстыми резцами помогает решить проблему отклонения
6		Конусообразный вогнутый профиль Стандартный профиль для буровых коронок, которые не используются для отбора кернов
7		Многоступенчатый профиль Обеспечивает более высокие скорости бурения по сравнению с круглыми профилями. Ломкий в раздробленной формации, то есть стандарт для буровых коронок, поднимаемых на канате, с резцом, закрепленным в поверхности
8		Вогнутый профиль Стандартный профиль для буровых коронок, которые не используются для отбора кернов
9		Направляющий вогнутый профиль Используется для решения проблем отклонения в случае бурения без отбора керна
10а		Две широкие ступени Для использования в мягких грунтах
10b		Две широкие ступени с профилем канала вывода промывки на торец Для использования в мягких породах при выводе промывочной жидкости на торец
11		Профиль W Стандартный профиль для буровых коронок, которые поднимаются на канате
12		Плоский профиль Профиль для пропитанных буровых коронок
13		Пилообразный профиль (вид сбоку) Пилообразный профиль, используемый в основном для геотехнических буровых коронок
14		Профиль башни (вид сбоку)
Альтернативы промывки CF (канал промывки) - стандартная конструкция промывки буровой коронки для отбора керна. ECF - продолженный канал промывки. Промывка по запросу заказчика FD (вывод промывочной жидкости под торец) - стандарт для овальных скважин. SCAL (гребешок) - комбинация FD и CF. Примечание - Буровые коронки с выводом промывочной жидкости через торец используют в сыпучих формациях, где промывочная среда может разрушить керн.

С.9 Типы и размеры съемных долот бура для твердых пород

См. рисунки С.11 и С.12 и таблицы С.18 и С.19.

Рисунок С.11 - Трехшарошечное долото для твердых пород с фрезерованными зубьями	Рисунок С.12 - Долото со вставными зубьями из карбида вольфрама

Таблица С.18 - Трехшарошечное долото для твердых пород с фрезерованными зубьями

Размер долота		Резьба	Приблизительный вес
дюйм	мм		фунт	кг
2 7/8	73	4 tpi-N	3	1,4
2 15/16	75	4 tpi-N	3	1,4
3	76	4 tpi-N	3	1,4
3 1/8	79	4 tpi-N	4	1,8
3 1/4	83	4 tpi-N	4	1,8
3 1/2	89	4 tpi-N	4	1,8
3 5/8	92	2 3/8 API	5	2,3
3 3/4	95	2 3/8 API	5	2,3
3 7/8	98	2 3/8 API	6	2,7
4	102	2 3/8 API	7	3,2
4 1/8	105	2 3/8 API	8	3,6
4 1/4	108	2 3/8 API	9	4,1
4 1/2	114	2 3/8 API	10	4,5
4 5/8	118	2 7/8 API	11	5,0
4 3/4	121	2 7/8 API	13	5,9
4 7/8	124	2 7/8 API	14	6,4
5	127	2 7/8 API	15	6,8
5 1/8	130	2 7/8 API	16	7,3
5 1/4	133	2 7/8 API	17	7,7
5 1/2	140	2 7/8 API	20	9,0
5 5/8	143	3 1/2 API	22	10,0
5 7/8	149	3 1/2 API	23	10,5
6	152	3 1/2 API	23	10,5
6 1/8	156	3 1/2 API	24	10,9
6 1/4	159	3 1/2 API	26	11,8
6 3/4	172	3 1/2 API	32	14,5
7 3/8	187	3 1/2 API	66	29,9
7 7/8	200	4 1/2 API	75	34,0
9	229	4 1/2 API	95	43,0
9 7/8	251	6 5/8 API	143	65,0
10 5/8	270	6 5/8 API	162	74,0
12 1/4	311	6 5/8 API	215	98,0

Таблица С.19 - Долото со вставными зубьями из карбида вольфрама

Размер долота		Резьба	Приблизительный вес
дюйм	мм		фунт	кг
2 15/16	75	41 tpi-N	3	1,4
3	76	4 tpi-N	3	1,4
3 1/8	79	4 tpi-N	4	1,8
3 1/4	83	4 tpi-N	4	1,8
3 1/2	89	4 tpi-N	4	1,8
3 7/8	98	2 3/8 API	6	2,7
4	102	2 3/8 API	7	3,2
4 1/8	105	2 3/8 API	8	3,6
4 1/4	108	2 3/8 API	9	4,1
4 1/2	114	2 3/8 API	10	4,5
4 3/4	121	2 7/8 API	13	5,9
4 7/8	124	2 7/8 API	14	6,4
5	127	2 7/8 API	15	6,8
5 1/8	130	2 7/8 API	16	7,3
5 1/4	133	2 7/8 API	17	7,7
5 1/2	140	2 7/8 API	20	9,0
5 5/8	143	3 1/2 API	22	10,0
5 7/8	149	31/2 API	23	10,5
6	152	3 1/2 API	23	10,5
6 1/8	156	3 1/2 API	24	10,9
6 1/4	159	3 1/2 API	26	11,8
6 3/4	172	3 1/2 API	32	14,5
7 3/8	187	3 1/2 API	62	28,1
7 7/8	200	4 1/2 API	78	35,5
9	229	4 1/2 API	98	44,5
9 7/8	251	6 5/8 API	143	65,0
10 5/8	270	6 1/2 API	162	74,0
11	279	6 1/2 API	167	76,0
12 1/4	311	6 1/2 API	215	98,0

С.10 Примеры конструкции подъемника керна и держателя пробы

Несколько наиболее распространенных используемых типов кернорвателей для взятия керна и последующего удержания этой пробы в керноприемной трубе для подъема на поверхность показаны на рисунке 13.

С.10.1 Типичные подъемники в керноприемной трубе

а) Гладкий
b) С прорезями изнутри	d) С прорезями изнутри и пальцами корзиночного типа
с) С прорезями и зубчатый изнутри	е) С прорезями, зубчатый изнутри и с пальцами корзиночного типа

Рисунок С.13 - Типичные кернорватели в керноприемной трубе

С.10.2 Типичные держатели пробы (грунтоносы)

Держатели пробы используются для сохранения пробы грунта в пределах трубчатого грунтоноса по мере того, как трубчатый грунтонос извлекается на поверхность. Рисунок С.14 показывает несколько примеров наиболее распространенных грунтоносов.

а) Пластмассовый или стальной держатель корзиночного типа	b) Держатель пружинного типа (облегченный режим)	с) Держатель корзиночного типа (тяжелый режим)	d) Держатель с откидывающейся тарелкой

Рисунок С.14 - Типичные держатели пробы грунта в пробоотборнике

С.11 Оборудование для взятия пробы грунта

С.11.1 Тонкостенные пробоотборники

См. рисунок С.15.

1 - верхняя часть с подсоединением к буровой штанге; 2 - отверстие для выпуска воздуха; 3 - винты без головки (3) прикрепляют трубу взятия пробы к верхней части; 4 - тонкостенный трубчатый грунтонос Шелби; 5 - скошенное режущее ребро

Рисунок С.15 - Тонкостенный пробоотборник (труба Шелби)

С.11.2 Гидравлические поршневые устройства для взятия проб грунта

См. рисунок С.16.

1 - штифт буровой штанги; 2 - Британское стандартное трубное резьбовое соединение 1/4 дюйма; 3 - внешний кондуктор (анкерная секция в виде отрезка небольшой длины); 4 - внутренний кондуктор; 5 - смазочное отверстие А; 6 - внутренний поршень; 7 - смазочное отверстие В; 8 - гидравлический цилиндр (5 литров); 9 - винты без головки (3) для крепления грунтоноса; 10 - черная пластина с установочным винтом с накидной гайкой; 11 - уплотнение поршня; 12 - днище поршня; 13 - алюминиевый грунтонос

Рисунок С.16 - Гидравлическое поршневое устройство для взятия проб грунта

С.11.3 Неподвижные поршневые устройства для взятия проб грунта

Рисунок С.17 показывает неподвижное поршневое устройство с вкладышем диаметром 50 мм для взятия проб в диапазоне от мягких до плотных связных грунтов (отбор проб категории А).

а) пробоотборник перед забиванием	b) после снятия блокировки; вариант с затвором	с) когда забивка окончена и штанга отпущена

1 - блокировка; 2 - тормозное устройство; 3 - пружина; 4 - плунжер; 5 - скоба; 6 - закаленное кольцо; 7 - вентиляционное отверстие; 8 - клинья; 9 - пружины; 10 - установочный винт; 11 - шток поршня; 12 - грунтонос; 13 - наружный цилиндр; 14 - режущее ребро; 15 - расцепляющая штанга

Примечание - подлежит регулировке на основе материала.

Рисунок С.17 - Стационарный поршневой пробоотборник с вкладышем диаметром 50 мм - Отбор проб категории А

На рисунке С.18 показаны разные комплектующие части в неподвижном поршневом пробоотборнике с вкладышем 50 мм.

Рисунок С.18 - Неподвижный поршневой пробоотборник с вкладышем диаметром 50 мм - Компоненты

Неподвижный поршневой пробоотборник с вкладышем диаметром 50 мм для отбора проб в диапазоне от мягких до плотных связных грунтов и ила (категории отбора проб А и В) показан на рисунке С.19. Пробы вырезают путем вращения внутренней штанговой системы. Этот принцип выборки используют также для взятия проб в несвязных грунтах с помощью вкладышей диаметром 25, 34 и 50 мм (категория метода отбора проб В).

Рисунок С.19 - Неподвижный поршневой пробоотборник с вкладышем диаметром 50 мм - Категории метода отбора проб А и В

С.11.4 Устройство для взятия проб U100

См. рисунок С.20.

1 - пробоотборник (покрытая кадмием сталь или алюминий); 2 - грунтонос (по требованию заказчика); 3 - режущий башмак (плоский или с зубчатым ребром); 4 - стальная труба (окружающая пластмассовый вкладыш); 5 - грунтонос (по требованию заказчика); 6 - распорное кольцо; 7 - режущий башмак (плоский или с зубчатым ребром); 8 - забивная головка U100 (колоколообразный кожух)

Рисунок С.20 - Пробоотборник U100

С.11.5 Устройства для взятия проб при статическом зондировании (SPT)

См. рисунок С.21.

1 - штанга для SPT; 2 - соединительная муфта; 3 - забивочный грунтонос; 4 - башмак для SPT; 5 - сплошной конус для SPT; 6 - полная сборка для проведения SPT; 7 - сплошная штанга для SPT

Рисунок 21 - Устройства для взятия проб при статическом зондировании (SPT)

С.11.6 Типичный автоматический падающий молот

См. рисунок С.22.

1 - подъемная петля; 2 - наружная труба; 3 - подъемные собачки с пружинами; 4 - забивная масса; 5 - направляющая штанга; 6 - наковальня

Рисунок С.22 - Типичный автоматический падающий молот

С.11.7 Устройства для отбора проб с боковым окном и без окна

Рисунок С.23 показывает устройство с боковым окном для взятия проб в несвязанных грунтах (категория метода отбора пробы С). Окно открывается путем вращения приводной штанги.

а) Пробоотборник с окном	b) Пробоотборник с окном диаметром 35 и 50 мм	с) Пробоотборник без окна	d) Приводная штанга

1 - окно в трубе устройства для отбора проб; 2 - башмак; 3 - труба устройства для отбора проб; 4 - пластмассовый вкладыш; 5 - держатель пробы

Рисунок С.23 - Устройства для отбора проб с боковым окном и без окна

С.12 Инструменты ударно-канатного бурения

С.12.4* Бур для мягких пород и тонкостенная труба (желонка)

------------------------------

* Нумерация соответствует оригиналу ISO 22475-1:2006.

См. рисунок С.24.

1 - вращательный бур для мягких пород; 2 - тонкостенная труба или желонка; 3 - кольцо бура для мягких пород; 4 - зубчатый башмак инструмента; 5 - откидной клапан

Рисунок С.24 - Бур для мягких пород и тонкостенная труба (желонка)

С.12.5 Секционная трубчатая деталь

См. рисунок С.25.

1 - подвесная секция; 2 - секция с окном; 3 - гладкая секция; 4 - откидной клапан; 5 - гладкий башмак; 6 - зубчатый башмак; 7 - башмак, заканчивающийся зубилом; 8 - кольцо бура для мягких пород; 9 - башмак бура для мягких пород

Рисунок С.25 - Секционная труба

С.12.6 Долота и укороченная деталь

См. рисунок С.26.

1 - калифорнийские долота; 2 - укороченная деталь; 3 - плоское долото; 4 - крестообразное долото

Рисунок С.26 - Долота и укороченная деталь

С.13 Типы спиральных буров

С.13.4* Непрерывный спиральный шнековый бур

------------------------------

* Нумерация соответствует оригиналу ISO 22475-1:2006.

См. рисунок С.27.

Рисунок С.27 - Непрерывный спиральный шнековый бур

На рисунке С.28 показаны шнековые буры с диаметрами от 28 до 100 мм для взятия проб в связных и несвязных грунтах выше уровня подземных вод (категория метода отбора проб С).

	Диаметры, мм	Длина спирали, мм	Направление спирали	Общая длина, мм
	36	250	Правая	300
	40	500	Правая	1000
	50	500	Правая	1000
	50	1000	Правая	1250
	75	500	Правая	1000
	100	500	Правая	1000
	60	1000	Левая	1220

Рисунок С.28 - Шнековые буры с диаметрами от 36 до 100 мм - Категория метода отбора проб С

С.13.5 Полый шнековый бур

См. рисунок С.29.

1 - приводной колпак; 2 - гайка и болт для штанги к адаптеру колпака; 3 - гайка втулки; 4 - контргайка; 5 - ведущая шпонка; 6 - адаптер штанги с колпаком; 7 - полый шнековый бур; 8 - буровая штанга; 9 - соединитель направляющего долота; 10 - направляющее долото; 11 - режущая головка; 12 - гаечный ключ выталкивания

Рисунок С.29 - Полый шнековый бур

С.14 Методы отбора проб из разведочных шурфов

Грунтоотборную размещают на подготовленной поверхности, а пробоотборник заталкивают в грунт. Вмещающий грунт удаляется вокруг пробоотборника на глубине до режущей кромки [см. рисунок С.30 а)].

Затем трубу для взятия пробы заталкивают вертикально в грунт. Грунт вокруг пробоотборника удаляют на глубину до режущей кромки [см. рисунок С.30 b)].

Пробоотборник извлекают из грунта [см. рисунок С.30 с)].

Пробоотборник герметизируют [см. рисунок С.30 d)].

Пример отбора проб из разведочных шурфов показан на рисунке С.31.

а) Позиционирование пробоотборника	b) Толкание пробоотборника в грунт
с) Извлечение пробоотборника из грунта	d) Герметизация пробы

1 - водонепроницаемая крышка; 2 - парафин или непромокаемое уплотнение; 3 - прочная лента

Рисунок С.30 - Примеры взятия пробы из разведочных шурфов

	b) Грунтоотборная гильза
а) Расположение пробоотборника	с) Процесс взятия пробы грунта

1 - буровые штанги для ударного бурения; 2 - падающая масса; 3 - наковальня; 4 - приводное устройство; 5 - кольцевая метка; 6 - направляющий колпак; 7 - грунтоотборная гильза; 8 - направляющая плита; 9 - концевые колпаки (герметизированы клейкой лентой); 10 - металлическая плита для ограничения глубины проникновения

Рисунок С.31 - Взятие проб грунта из разведочных шурфов (пример)

На рисунках С.32 и С.33 показаны тонкостенные и толстостенные трубчатые пробоотборники

1 - трубная резьба; 2 - ширина по плоскостям; 3 - головка пробоотборника с невозвратным клапаном (не показан); 4 - пространство ускоренной проходки; 5 - труба для взятия пробы грунта

Рисунок С.32 - Пример тонкостенного открытого трубчатого пробоотборника

1 - зажим штока; 2 - грунтонос; 3 - пластмассовый вкладыш; 4 - наружная колонковая труба; 5 - чулочная труба; 6 - полость чулка; 7 - стальная труба; 8 - нейлоновый чулок (длиной до 20 м); 9 - режущий башмак

Рисунок С.33 - Пример толстостенного открытого трубного пробоотборника

С.15 Метод отбора проб с использованием крупногабаритного грунтоноса

С.15.1 Метод взятия монолита грунта грунтоносом Шербрука

a) Подготовка скважины

Подготовка скважины для взятия монолитной пробы с помощью грунтоноса Шербрука требует применения сплошного шнека диаметром 400 мм. Эту скважину можно укрепить с помощью буровой жидкости или обсадной трубы, заглубленной до уровня взятия пробы. Прежде чем опускать крупногабаритный грунтонос в скважину (см. рисунок С.34), необходимо удалить рыхлый грунт или разрушенный материал со дна скважины шнековым буром с плоским дном диаметром 400 мм.

b) Процедура взятия пробы и ее извлечение на поверхность

Устройством Шербрука для взятия монолита вырезают цилиндрический блок грунта диаметром 250 мм с помощью трех режущих ножей. Эти инструменты совершают кольцеобразное движение, которое позволяет вырезать щель шириной 50 мм вокруг цилиндра из глины. На каждый режущий инструмент с поверхности подается вода или буровой раствор для удаления кусочков глины во время взятия пробы. Устройство для взятия пробы соединяется с обычной системой буровых штанг, которая обеспечивает вращение пробоотборника со скоростью около 5 мин^-1 во время вырезки монолита. Скорость вертикального продвижения вперед может изменяться в зависимости от типов глины, но, как правило, этот процесс ограничивается по времени 25-30 мин. При завершении вырезки цилиндра грунта высотой около 350 мм горизонтальная диафрагма, закрепленная на каждом режущем инструменте, приводится в действие с поверхности и проталкивается в нижний конец грунтового монолита. Дополнительные 5 мин. требуются донным элементам диафрагмы, чтобы прорезать свой путь под пробу по мере того, как пробоотборник продолжает вращаться. Смыкание диафрагм отделяет пробу от окружающего грунта и обеспечивает поддержку снизу, когда проба поднимается на поверхность. Проба отделяется очень медленно первые несколько сантиметров, чтобы обеспечить хорошую циркуляцию воды под пробой без всасывания.

1 - Управление продвижением вперед (ручное); 2 - кольцеобразная щель; 3 - вращение (механическое или электрическое); 4 - вода или раствор бентонита; 5 - скважина 400 мм в диаметре; 6 - вода, циркулирующая у каждого ножа; 7 - вырезаемый монолит (донная диафрагма открыта); 8 - режущие инструменты в каждой точке через 120°

Рисунок С.34 - Пример взятия монолита грунта со дна скважины пробоотборником Шербрука

С.15.2 Метод взятия проб пробоотборником Лаваля

a) Подготовка скважины

Пробоотборник Лаваля применяют в ранее пробуренной скважине, где был осуществлен пробоотбор, либо когда скважина проходится с помощью сплошного шнека диаметром 400 мм. Эту скважину можно укрепить с помощью бурового раствора или обсадной трубы, заглубленной до уровня взятия пробы. Прежде чем опускать крупный пробоотборник в скважину (см. рисунок С.35), необходимо удалить несвязные грунты или разрушенный материал со дна скважины шнековым буром с плоским концом диаметром 400 мм.

b) Процедура отбора пробы и ее извлечение на поверхность

Устройство для взятия монолита грунта в сборе опускается в скважину, когда пробоотборник подвешен на крюке внутри колонковой трубы и верхний клапан открыт; в этом случае масса бурового раствора может свободно протекать через пробоотборник. Когда нижняя кромка колонковой трубы достигает дна скважины, колонковая труба удерживается неподвижно с поверхности, а пробоотборник снимается с крюка путем подтягивания вверх и небольшого поворота центральной штанги. По мере того как пробоотборник проталкивается в грунт непрерывным осевым давлением, масса бурового раствора вытекает из трубы через верхний клапан пробоотборника. Чтобы убедиться в отсутствии какого-либо давления на пробу грунта, движение пробоотборника останавливается при достижении верхней частью пробоотборника отметки высоты приблизительно на 50 мм выше верха пробы грунта. Затем верхний клапан закрывается, и операция отбора грунтового керна выполняется путем вращения колонковой трубы с одновременным впрыскиванием под давлением раствора бентонита. Этот раствор течет вниз через буровую штангу между трубой отбора пробы и колонковой трубой вокруг нового формирующегося кольца и вверх снаружи колонковой трубы в скважину. Впрыскивание раствора осуществляется с целью промывки зубьев и резаков от глины нового формирующегося кольца. Когда колонковое кольцо достигает глубины приблизительно на 20 мм ниже кромки пробоотборника, колонковая труба останавливается, а пробоотборник поворачивается на 90°, слегка приподнимается и зацепляется обратно крюком за кольцевой выступ колонковой трубы, чтобы быть готовым к извлечению из скважины.

Пробы грунта выталкиваются без промедления после взятия проб. Их режут проволокой на куски высотой 130 или 200 мм в зависимости от типа испытаний, которые планируется проводить. Эти куски кладут на вощеную фанерную плиту, обертывают в специальную бумагу с прокладкой между слоями парафином или вазелином, после чего они готовы к перевозке или хранению.

1 - проба грунта в пробоотборнике; 2 - скважина диаметром 300 мм; 3 - колонковая труба; 4 - труба отбора пробы; 5 - режущие зубья

------------------------------

^а Трубчатый пробоотборник толкается вниз.

^b Верхний клапан закрывается путем завинчивания внутренней колонны штанг.

^с Операция отбора керна выполняется путем вращения колонковой трубы.

^d Труба для отбора пробы снова цепляется крюком за кольцевой выступ колонковой трубы и проба вынимается из скважины.

Рисунок С.35 - Метод взятия пробы, используя устройство Лаваля