Рис. 1. Общий вид комплекса КГК-100:
1 — установка разведочного бурения УРБ-2А-2ГК; 2 — система промывки; 3 — керноприемное устройство; 4 — прицеп-емкость; 5 — стеллаж; 6 — бурильная колонна

Повышение производительности бурения обусловлено увеличением механической скорости, сокращением времени спуско-подъемных операций, отсутствием операции по извлечению керна из бурового снаряда и др. Выход керна и шлама (всей выбуренной породы) при этом достигает, как правило, 100%; средняя углубка за рейс — 35 м (при максимальной 80 м).

При бурении скважин с использованием комплекса КГК-100 промывочная жидкость подается в межтрубное пространство специальной двойной бурильной колонной. У забоя скважины она поступает в центральную внутреннюю колонну и, захватывая выбуренные керн и шлам, выносит их к промывочному сальнику, проводит через керноотводящий рукав и доставляет в лотки керноприемника.

В комплекс КГК-100 входят следующие технические средства:
а) буровая установка УРБ-2А-2ГК, разработанная на базе буровой установки УРБ-2А-2. Основные отличия этих установок заключаются в следующем. Из комплекта установки УРБ-2А-2 исключены: компрессор, буровой насос НБ-40, герметизатор устья скважины, патрон для шнеков, промывочный сальник, шпиндель, грузоподъемные приспособления. Взамен перечисленных технических средств в состав УРБ-2А-2ГК включены: буровой насос НБ4-320/63, специальный сальник, элеватор, аварийный домкрат, стеллаж, прицеп-емкость, керноприемное устройство, три светильника типа СЗЛ-300-1, направляющий трос, система промывки, центратор, внесены некоторые изменения в конструкцию мачты
б) система промывки состоит из бурового насоса НБ4-320/63, различных приспособлений и устройств и предназначена для подачи в скважину промывочной жидкости и отвода ее потока с керном и шламом в керноприемное устройство;
в) керноприемное устройство предназначено для отбора керна и шлама, поступающего на поверхность из скважины;
г) прицеп-емкость обеспечивает замкнутую циркуляцию промывочной жидкости в процессе углубки скважины и служит для транспортировки бурильных труб и другого инструмента;
д) стеллаж предназначен для укладки бурильных труб при подъеме бурового снаряда из скважины;
е) комплект бурового инструмента включает специальные двойные бурильные трубы, породоразрушающий и другой инструмент.

Промывочный сальник обеспечивает подачу промывочной жидкости в межтрубное пространство двойной бурильной колонны и отвод восходящего потока жидкости с керном и шламом в керноприемное устройство через керноотводящую линию.

Сальник состоит из корпуса, в котором на двух подшипниках смонтирована наружная труба.

Корпус имеет штуцер с резьбой для присоединения нагнетательного рукава бурового насоса. Керноотводящая линия крепится к корпусу сальника и поддерживается стяжкой.

В наружной трубе смонтирована внутренняя труба с наконечником на верхнем конце. Пружина, расположенная между корпусом и внутренней трубой, обеспечивает поджатие всех центральных труб бурильной колонны и герметичность их соединения.

На внутренней трубе имеются центрирующие ребра и упоры, обеспечивающие синхронность ее работы со шпинделем.

Элеватор совместно с подвижным вращателем, на шпинделе которого он установлен, предназначен для проведения спуско-подъемных операций, наращивания бурильных труб, а также их свинчивания и развинчивания. Корпус элеватора связан со шпинделем фигурной втулкой; крутящий момент передается через шлицы, выполненные на наружной поверхности шпинделя.

При свинчивании соединений бурильных труб вращение элеватору передается через траверсу и шлицы шпинделя. После свинчивания вращатель бурового станка опускается до соединения ниппеля шпинделя с муфтой бурильной трубы. При этом происходит разъем шлицевого соединения траверсы со шпинделем и свинчивание резьбовых соединений осуществляется без вращения элеватора. Развинчивание соединений производится при нижнем положении элеватора на шпинделе.

Система промывки включает вентиль, соединенный с рукавами: нагнетательным, керноотводящим и сливным.

Вентиль состоит из корпуса и пробки, которая имеет два яруса радиальных сверлений (нижний — для нагнетания жидкости от насоса к забою; верхний — для обратного потока с кер-новым материалом), и продольный паз, позволяющий соединять керноотводящую линию с нагнетательной линией насоса. Поворотом вентиля на 90° соединяют нагнетательную линию насоса с тем или иным ярусом сверлений для подачи жидкости в кольцевую или в центральную полости бурильной колонны, т. е. ведется прямая или обратная промывка.

Рис. 2. Промывочный сальник:
1 — корпус; 2 — нагнетательная линия; 3 — пружина; 4 — внутренняя труба; 5 — керноотводящая линия

Рис. 3. Бурильная колонна

Керноприемное устройство состоит из рамы, транспортера с ручным приводом, керноприемных лотков и пескосборника.

Заполненные керном лотки перемещаются по транспортеру. Сбор шлама осуществляется из пескосборника, установленного на поддон керноприемника. Керн из лотков и шлам из пескосборника перегружают в керновые ящики, а пустые лотки ставят под загрузку.

Комплект бурового инструмента (КБИ-5) включает буровые коронки, керноприемные трубы, специальные бурильные трубы, компенсаторы, а также вспомогательный (специальные ключи) и ловильный инструмент.

Бурильная колонна состоит из наружной и внутренней труб и их соединений: наружная включает ниппель, собственно трубу и муфту; внутренняя (легкосплавная) труба имеет штуцеры и центрирующие ребра. Торцы штуцеров представляют собой сферические поверхности и конические расточки, которые, соприкасаясь в собранной колонне, обеспечивают герметичность соединений. Внутренние трубы имеют возможность осевого перемещения относительно наружных на 35 мм. Для предотвращения образования зазоров между штуцерами труб внутренней колонны, а также деформации при сборке бурильной колонны применяются трубные винтовые компенсаторы, выполненные в виде разъемного корпуса, внутри которого по резьбе перемещается букса, связанная шлицами со сменными трубками различной длины. Сжатие внутренних труб, расположенных ниже компенсатора, осуществляется путем вращения трубки. Компенсаторы включают в бурильную колонну через 50—70 м.

Герметичность соединений внутренней колонны повышается также за счет давления на них подпружиненной трубы промывочного сальника с усилием 700—1400 Н.

Концентричное расположение внутренних и наружных труб в колонне осуществляется с помощью центрирующих ребер, которые имеются на штуцерах.

Керноприемная труба состоит из корпуса и внутреннего патрубка. Корпус с одной стороны соединяется с буровой колонной, с другой — с нижней трубой бурильной колонны. Осевое перемещение патрубка ограничено центраторами в полости между верхним торцом коронки и уступом корпуса. В керно-приемной трубе имеются два типа патрубков: один с гладкой внутренней поверхностью, другой с керноломом на внутренней поверхности.