Рис. 1. Эжекторные колонковые снаряды:
а — ОЭС; б — ДЭС: 1 — верхний переходник; 2 — эжектор-ный насос; 3 — приемная камера; 4 — камера смешения; 5 —канал; б — нижний переходник; 7 — шламовая труба; 8 — внутренняя трубка; 9 — шламовый переходник; 10 — колонковая труба; 11 — коронка; 12 — патрубок приемной камеры; 13 — керно-приемная труба

Промывочная жидкость, выходя в процессе бурения с большой скоростью из насадки, увлекает за собой жидкость, находящуюся в полости приемной камеры и, смешиваясь с ней, проходит через камеру смешения с диффузором и канал распределительного переходника в скважину. Здесь жидкость разделяется на два потока. Один идет к устью скважины, второй — к забою и за счет вакуума, создающегося в приемной камере, проходит через промывочные каналы коронки, колонковую трубу, внутреннюю трубку с шариковым клапаном, шламовую трубу (здесь осаждается шлам) и канал 5 в приемную камеру, пополняя расход отсасываемой из нее жидкости.

Заклинивание керна при бурении эжекторными снарядами производится путем отключения насоса на 5—15 мин, пока осевшие частицы шлама не заклинят керн в конической выточке короночного кольца.

Двойной эжекторный снаряд ДЭС-76(93) имеет вращающуюся внутреннюю керно-приемную трубу, которая через закрытую шламовую трубу присоединена к нижнему распределительному переходнику.

Рис. 2. Универсальный колонковый набор УКН-73:
1 — гидроударник; 2 — механизм сбрасывания шарового клапана; 3 — эжектор; 4 — шламовая труба; 5 — колонковая труба

Промывочная жидкость выходит из насадки и, создавая разряжение в приемной камере, проходит через диффузор, каналы в распределительном переходнике и междутрубное пространство к забою скважины. Здесь поток жидкости разделяется. Часть ее, омывая снаряд снаружи, направляется к устью скважины. Остальная часть жидкости поступает в керноприемную трубу, омывая керн снизу, проходит в шламовую трубу и, освободившись от шлама, по каналу в распределительном переходнике поступает в приемную камеру. С этим снарядом применяются алмазные коронки ДЭА и ДЭИ.

ЦНИГРИ разработан комплекс технических средств «Руда», в которой включаются одинарный ОЭС и двойной ДЭС эжекторные снаряды, а также алмазные коронки 16И4, ДЭА и ДЭИ.

Для повышения качества керно-шламового опробования при бурении в сильнотрещиноватых, раздробленных, перемежающихся по твердости породах V—XII категорий по буримости рекомендуется универсальный колонковый набор УКН-73, представляющий собой комплекс эжекторного снаряда с высокочастотным гидроударником. УКН-73 состоит из последовательно соединенных гидроударника, эжектора, закрытой шламовой трубы и колонковой трубы с твердосплавной или алмазной коронкой. Работает снаряд по принципу обычного одинарного эжекторного снаряда. Особенность УКН — наличие гидроциклона, обеспечивающего оседание в шламовой трубе мельчайших частиц шлама. Кроме того, конструкция УКН позволяет перед началом бурения производить прямую промывку, а бурить с обратной призабойной циркуляцией.

Для повышения выхода керна при бурении сильнотрещиноватых и раздробленных пород VIII—X категорий по буримости применяется гидроударпый реверсивно-эжекторный снаряд ГРЭС-59, состоящий из высокочастотного гидроударника, эжектора, закрытой шламовой трубы, колонковой трубы с кернорвателем и серийной алмазной коронкой. Особенность данного снаряда — возможность в любой момент изменять направление (реверсировать) потока промывочной жидкости и работать в зависимости от обстоятельств либо при прямой, либо при обратной приза-бойной циркуляции промывочной жидкости.

Для повышения выхода керна в трещиноватых породах при работе среднечастотными гидроударниками предназначены эжекторы ОК-80, ОК-80М-76 и ОК-ЭОМ-59. Эжектор включают в снаряд между гидроударником и колонковой трубой, благодаря чему прямой поток промывочной жидкости в призабойной зоне преобразуется в обратный.

Рис. 3. Комплекс технических средств для бурения с эрлифтной обратной промывкой

При бурении алмазами с промывкой глинистым раствором в сложных геологических условиях: по сильнотрещиноватым, перемежающимся по твердости и минералогическому составу породам применяется двойная колонковая труба ТДН-76-Э, работающая по принципу эжекторных снарядов с обратной призабойной циркуляцией промывочной жидкости и имеющая невращающуюся внутреннюю трубу.

Кроме эжекторных снарядов, для бурения с обратной призабойной циркуляцией промывочной жидкости применяется комплекс технических средств с эрлифтным насосом (КОЭН), являющийся надежным средством повышения выхода керна в размываемых и истирающихся породах IV— XII категорий буримости. Работает этот снаряд по следующему принципу.

Сжатый воздух от малогабаритного компрессора ВК-25ЭА или ВК-25-Д1, установленного на поверхности, подается через бурильную колонну и воздухопроводную полиэтиленовую трубку к смесителю, выйдя из которого в бурильные трубы, смешивается с водой. Аэрированная вода, поднимаясь вследствие уменьшения плотности по кольцевому пространству между воздухопроводной трубкой и водоподъемными (бурильными) трубами, изливается в скважину через отверстия сливного переходника. По мере подъема аэрированной жидкости ее место занимают новые порции воды, поступающей к смесителю из скважины через колонковый набор, шламо-уловитель и клапан. Таким образом осуществляется обратная призабойная циркуляция промывочной жидкости, охлаждающей породоразрушающий инструмент и транспортирующей частицы разрушенной породы в шламоуловитель закрытого типа.