Технология и техника бурения в 2 частях Часть Горные породы

классификации известных способов разрушения 
пород могут быть положены два принципа: характер процесса, 
протекающего при разрушении породы, т.е. сам механизм ее раз-
рушения (использование механических, физических и химических 
свойств) и средства воздействия на породу (наличие или отсут-
ствие породоразрушающего инструмента). При этом неважно, с 
помощью какого источника энергии вызвано разрушение породы. 
Специальный забойный инструмент, используемый при разруше-
нии пород, может получать необходимую энергию от двигателя 
внутреннего сгорания или от электромотора, от гидравлических 
или пневматических двигателей. 
При способах разрушения пород без использования специаль-
ных инструментов энергию получают механическим путем, напри-
мер с помощью насоса и гидромонитора или в результате взрыва, 
выбрасывающего мощные импульсные струи жидкости или соз-
дающего взрывную волну, при разряде электрического тока, не-
посредственно разрушающего породу. Наконец, тепло, вызываю-
щее разрушение породы, может быть получено как извне за счет 
сжигания специальных горючих материалов (газов или горючих 
жидкостей и материалов в кислородной среде), так и внутри раз-
рушаемого образца при действии, например, электромагнитного 
или электрического поля. Причем это не означает, что данный 
способ должен быть отнесен к электрическим, поскольку разруше-
ние породы в конечном итоге вызывает не электричество, а тепло, 

---

144 
II. Способы разрушения горных пород при бурении скважин
в которое преобразуется электрическая энергия, как и при других 
механических способах, где используются электрические источ-
ники энергии. Таким образом, никак нельзя согласиться с такими 
терминами, как «электробурение» или «электровращательное» 
бурение, применительно к бурению с помощью электробуров или 
электросверл, потому что кроме путаницы такая терминология 
ничего не дает.
На основании вышеизложенных принципов была предложе-
на классификация всех известных способов разрушения горных 
пород, которые используются или могут быть использованы при 
бурении скважин. При этом выделены три основных метода раз-
рушения пород: с помощью специальных породоразрушающих ин-
струментов, без специальных породоразрушающих инструментов 
и комбинированный.
Разрушение пород с помощью специальных породоразруша-
ющих забойных инструментов включает группу широко приме-
няемых механических способов. К ним относятся способы, при 
которых процессы разрушения связаны исключительно с про-
явлениями механических свойств пород (прочность, твердость, 
упругость, хрупкость, пластичность, усталость и т.д.). При этом 
напряжения в породе, превышающие ее прочность, создаются ме-
ханическими средствами: давлением, ударами, колебаниями (ви-
брацией). В результате действия определенного механического 
фактора протекают физические процессы чисто механического 
разрушения породы: смятие, раздавливание, дробление, скалыва-
ние, резание, уплотнение, разрыхление и др. Для создания усло-
вий, приводящих к разрушению пород механическими способа-
ми, используются механические органы — породоразрушающие 
(забойные) инструменты (коронки, долота, буровые ложки, змее-
вики и т.д.).
Разрушение пород без специальных забойных породоразруша-
ющих инструментов — это группа способов, часть из которых обыч-
но называют бездолотными, а часть — электрофизическими.
Процессы разрушения породы в этом случае могут быть связа-
ны с действием нагрузок, носящих постоянный или импульсный 
(взрывной) характер, возникающих при движении высоконапор-
ной струи жидкости с большой скоростью, при взрывах ВВ, элек-

---

6. Способы разрушения горных пород при бурении 
145
трических разрядах в жидкости или в самой породе, при действии 
волн сжатия и растяжения и, наконец, при нагревании породы (не 
выше температуры плавления). В таких условиях в породе созда-
ются напряжения, превышающие силы связи между частицами, 
слагающими породу, или участками породы, что и приводит к нару-
шению ее сплошности в некотором объеме и отделению от массива 
элементов-частиц. 
В результате такого процесса, относящегося к физическим, про-
исходит такая же механическая дезинтеграция породы, как и при 
механических способах разрушения породы, однако в этом случае 
имеют значение не только механические, но и термические, элек-
трические, магнитные и акустические свойства породы.
К числу таких способов разрушения пород относятся: гидро-
мониторный, гидроимпульсный, гидровакуумный, электрогидрав-
лический, взрывной, электроимпульсный, акустический (ультра-
звуковой) и ряд термических способов, осуществляемых в режиме 
растрескивания и шелушения породы (термодинамический, тер-
моэлектрический, термоиндукционный).
Кроме того, к этой группе могут быть отнесены способы, осу-
ществление которых основано на протекании физико-химических 
процессов (плавление, горение, испарение или растворение поро-
ды): плазменный, электронагревательный, электродуговой, газо-
лазерный, электронно-лучевой, термоядерный, огневой и способ 
растворения. При этом разрушение породы происходит с глубоким 
изменением ее качества, состава и свойств, когда также нарушается 
сплошность в том или ином объеме, но некоторые составные части 
породы переходят в паро- или газообразное состояние, в раствор 
или иную модификацию с иными свойствами (частицы переплав-
ленного материала или золы). 
Комбинированный способ разрушения пород объединяет ме-
тоды, основанные на комбинации рассмотренных выше, когда в 
процессах, вызывающих дезинтеграцию породы, принимают уча-
стие породоразрушающие инструменты вращательного или удар-
ного действия и нагрузки импульсного или постоянного характе-
ра, формирующиеся при осуществлении бездолотных способов 
разрушения пород. Сюда относятся эрозионный (пескоструйный), 
вибро-эрозионно-гидравлический, гидромониторно-вращательный, 

---

146 
II. Способы разрушения горных пород при бурении скважин
взры во-вращательный, термомеханический, термоэлектромеха-
нический, вращательно-электродуговой и другие механические 
способы с применением средств, понижающих твердость горных 
пород.