Metoda de operare a ciocanelor de foraj în gaură (DTH) pentru foraj rotativ cu impact
Metoda de foraj rotativ cu impact instalează un ciocan în gaură (DTH) între capătul inferior al unei garnituri de foraj rotative și ansamblul de carotare/foraj, astfel încât impulsurile de impact, sarcina axială a sapei și cuplul garniturii de foraj acționează simultan asupra sapei, permițând atât forajul, cât și recuperarea miezului. Această metodă își are originea în Europa la începutul secolului al XIX-lea. China a început cercetările în 1958, iar dezvoltarea s-a accelerat în anii 1970. Principalele sale avantaje sunt ratele de foraj substanțial crescute în rocă dură, avansul mai lung per cursă, deformarea redusă a găurii și costurile de foraj semnificativ mai mici. Forajul rotativ cu impact se realizează cu două tipuri de ciocane: ciocane acționate cu fluid, alimentate de fluidul de foraj (DTH acționat cu noroi sau hidraulic) și ciocane acționate cu aer, alimentate de aer comprimat (DTH pneumatic). Următoarele se concentrează pe metoda rotativă cu impact, alimentată cu noroi (hidraulic).
Sistem de foraj rotativ cu impact acționat de noroi Într-un sistem acționat de noroi, o pompă de noroi trimite fluidul de foraj prin garnitura de foraj în ciocan, acționând un ciocan hidraulic care aplică impacturi asupra tubului interior al miezului și a scaiului; garnitura de foraj este rotită și ponderată de instalație pentru a furniza cuplu și sarcină axială. Această metodă poate fi combinată cu unelte de carotare cu fir, caz în care se numește carotare rotativă DTH cu fir, acționată de noroi. Înainte de începerea forajului, ciocanul acționat de noroi și tubul interior al miezului (suspendate de capul de recuperare cu fir) sunt coborâte în cilindrul miezului de la suprafață; fluidul de foraj este apoi pompat în garnitura de foraj pentru a acționa ciocanul în vederea forajului și carotării. La sfârșitul traiectoriei, un cablu fin de oțel și o unealtă de recuperare, acționate de un troliu dedicat, sunt utilizate pentru a trage ciocanul și tubul interior al miezului înapoi la suprafață.
Tipuri de ciocane hidraulice acționate cu noroi și selecția burghiului Ciocanele hidraulice acționate cu noroi sunt principalele unelte pentru forajul rotativ cu impact. După principiul de funcționare, acestea se clasifică în trei tipuri: cu acțiune înainte, cu acțiune dublă și cu acțiune inversă. După frecvența de impact, acestea se încadrează în două categorii: ciocane de înaltă frecvență (peste 40 Hz), care pot fi utilizate cu burghie diamantate și se bazează în principal pe rotație cu impact ca mecanism auxiliar de rupere (adesea numită foraj rotativ cu impact acționat cu noroi); și ciocane de joasă frecvență (sub 40 Hz), de obicei asociate cu burghie din aliaj dur sau carbură, care se bazează în principal pe impact cu rotație ca acțiune auxiliară (denumite în mod obișnuit foraj rotativ cu impact acționat cu noroi).
