ГОСТ Р 59996—2022
Приложение В
(справочное)
Инженерно-геологическое бурение и каротаж
В.1 Способы бурения
В.1.1 Общие положения
При выполнении инженерно-геологических изысканий могут применяться различные способы проходки сква
жин и отбора керна из них. Наиболее подходящими для таких работ являются технологии с вращательным бурени
ем и отбором задавливаемым грунтоносом, которые позволяют получать минимально нарушенный керн. Однако
такие методики не всегда применимы, например, в плотных валунных или песчаных отложениях, переуплотненных
или слабых глинистых грунтах, т. е. выбор способа бурения зависит от типа разреза и от целей бурения. Напри
мер, при бурении пилотной скважины или технологической скважины (для выполнения в ней каротажа) выход и
качество керна не важны. В настоящем стандарте в основном рассмотрена методика вращательного бурения при
проходке скважин, которая является основной при изысканиях на шельфе. Дополнительные методические указа
ния по выполнению работ и выбору оборудования также содержатся в СП 11-114—2004, СП 504.1325800.2021,
СП 446.1325800.2019.
При вращательном бурении скорость проходки зависит от характеристик породоразрушающего инструмен
та, давления и объема бурового раствора, вертикальной нагрузки на долото (породоразрушающий инструмент) и
свойств грунта, по которому производится проходка. В зависимости от целей и условий бурильщик регулирует со
четание нагрузки, давления и расхода раствора и/или может менять свойства последнего для проходки скважины.
При выполнении работ с бурового судна возникают динамические нагрузки на забое (что приводит к нару
шению грунта, его естественного сложения), вызываемые вертикальными движениями бурильной колонны из-за
качки. Такие движения ослабляются за счет работы системы компенсации вертикальной качки. Использование
компенсаторов вертикальной качки позволяет получать менее нарушенный керн и, как следствие, более достовер
ные результаты лабораторных исследований из такого керна.
Бурение морских скважин без компенсации вертикальных перемещений возможно при более высоких огра
ничениях по погодным условиям (допустимая высота волны, сила и скорость ветра, ориентирование судна, глуби на
скважины, определяемые возможностью и характеристиками судна) и при определенном строении грунтовой
толщи.
Рекомендации по выбору оптимальных технологий бурения даны в В.2. Обычно независимо от модификации
установки (с судна или с забортной донной установки) используется вращательное бурение с учетом следующих
критериев:
- бурение сплошным забоем или бурение с отбором керна (колонковое бурение);
- бурение без обсадки ствола или бурение с обсадкой скважины;
- бурение с водоотделяющей колонной или бурение без водоотделяющей колонны.
В.1.2 Бурение сплошным забоем по сравнению с бурением с отбором керна (колонковое)
При вращательном бурении сплошным забоем (открытый ствол — open-hole) отбор керна и полевые ис
пытания грунтов выполняются на ненарушенной части толщи ниже забоя скважины посредством задавливания
инструмента (могут также применяться забивные, вибрационные или комбинированные типы грунтоносов). Грун
тонос или испытательный зонд (СРТ или иной) доставляется к/от забоя при таком способе при помощи троса,
оперируемого внутри скважины (wire-line system), или специальных штанг с использованием КНБК — компоновки
низа буровой колонны, через открытый центр долота или иного породоразрушающего инструмента. После извле
чения грунтоноса иотбора проб производится разбуривание следующего (нарушенного, с отобранной центральной
частью) интервала до необходимой глубины идалее — повтор операций (возможно разбуривание больших по про
тяженности интервалов с частичным отбором грунта).
При вращательном колонковом бурении керн отбирается в керноприемную (колонковую) трубу непосред
ственно в процессе бурения. Длина шага бурения обычно составляет 1,5—3,0 м [при использовании тросовой
(wire-line) системы извлечения снаряда] или может достигать непрерывных интервалов до 5—6 м при извлечении
снаряда на бурильной колонне (требует подъема полного набора колонны, составляющего суммарную глубину от
кран-блока до забоя скважины). Последняя технология более трудоемкая и требует значительных затрат времени на
бурение каждого интервала; кроме этого, необходимо повторно опускать колонну с буровым инструментом в
скважину (для этих целей обычно используются направляющие на донной раме или донной плите).
Бурение сплошным забоем с последующим отбором керна и/или испытаниями «в массиве» ниже забоя, как
правило, применяется для несцементированных отложений, а также для некоторых слабосцементированных или
очень слабых скальных грунтов (например, сильновыветрелые или слабые известняки). Вращательное колонко
вое бурение обычно пригодно для сцементированных отложений и скальных грунтов, плотных валунных глин/
суглинков и песков. Колонковое бурение также эффективно, когда выход керна оказывается важней его качества и
качества отбираемых образцов.
65