geologyИзвестия высших учебных заведений. Геология и разведкаProceedings of higher educational establishments. Geology and Exploration0016-77622618-8708Sergo Ordzhonikidze Russian State University for Geological Prospecting10.32454/0016-7762-2025-67-2-134-140XSTCQLgeology-1155Research ArticleТЕХНИКА ГЕОЛОГО-РАЗВЕДОЧНЫХ РАБОТGEOLOGICAL EXPLORATION TECHNIQUEИсследование гидромониторных шарошечных долот при бурении взрывных скважинUse of hydromonitor roller bits for drilling blast boreholeshttps://orcid.org/0000-0002-1093-6369ИбрагимовР. С.IbrahimovR. S.

Ибрагимов Рафик Салман оглы — кандидат технических наук, доцент кафедры «Нефтегазовая инженерия».

34, пр. Азадлыг, Баку. AZ1010

Rafiq S. Ibrahimov — Cand. Sci. (Tech.), Assoc. Prof. of Oil and Gas engineering departament, Azerbaijan State Oil and Industrial University.

34, Azadlig Ave., Baku AZ1010

rafiq.ibrahimov@yahoo.comhttps://orcid.org/0000-0003-3802-0747БахшалиеваШ. О.BahshalievaSh. O.

Бахшалиева Ширин Октай кызы — кандидат технических наук, доцент кафедры «Нефтегазовая инженерия».

34, пр. Азадлыг, Баку. AZ1010

Shirin O. Bahshaliyeva — Cand. Sci. (Tech.), Assoc. Prof. of Oil and Gas engineering departament, Azerbaijan State Oil and Industrial University.

34, Azadlig Ave., Baku AZ1010

bahshaliyeva@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4807-065XСулеймановаП. В.SuleymanovaP. V.

Сулейманова Парвана Вагиф кызы — докторская степень в области химии (PhD in Chemistry), старший преподаватель кафедры инженерной химии и экологии.

1, ул. Баку, Сумгаит AZ5008

Parvana V. Suleymanova — PhD in Chemistry, Senior Lecturer of Department of Engineering Chemistry and Ecology, Sumgait State University of Azerbaijan.

1, Baku str., Sumgait AZ5008

parvana.suleymanova@sdu.edu.azАзербайджанский государственный университет нефти и промышленностиАзербайджанAzerbaijan State University of Oil and IndustryAzerbaijanСумгаитский государственный университетАзербайджанSumgait State UniversityAzerbaijan202503072025672134140Copyright © Ибрагимов Р.С., Бахшалиева Ш.О., Сулейманова П.В., 20252025Ибрагимов Р.С., Бахшалиева Ш.О., Сулейманова П.В.Ibrahimov R.S., Bahshalieva S.O., Suleymanova P.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.geology-mgri.ru/jour/article/view/1155Введение

Введение. При бурении взрывных скважин используют различные буровые инструменты. Производительность бурения шарошечными долотами (до 30 м в Азербайджане в смену) по сравнению с другими бурильными инструментами (10—15 м в смену) значительно выше, поэтому данный вид бурения взрывных скважин применяют на геологических взрывных скважинах чаще других.

Цель

Цель. Рассмотреть возможность совершенствования технологии бурения взрывных скважин на основе внедрения новой методики бурения с использованием гидромониторных долот для повышения эффективности бурения скважин.

Материалы и методы

Материалы и методы. В статье рассмотрены результаты бурения взрывных скважины с позиции изменения давления в скважине под воздействием высокого напора струи, вытекающей из насадок гидромониторного шарошечного долота. При решении проблемы повышения эффективности и строительстве взрывных скважин внимание уделяется использованию гидромеханического разрушения забоя скважины.

Результат

Результат. Показано, что из-за резкого изменения давления в порах пород заключенная в них жидкость сжимается, происходит гидравлический удар, в результате чего стенки пор, расширяясь, разрушаются. Внедрение высоконапорной струи промывочной жидкости в забое скважины способствует улучшению управления процессом бурения.

Background

Background. Blast boreholes can be drilled using various drilling tools. The drilling efficiency of roller bits (up to 30 m per shift in Azerbaijan) is significantly higher than that of other drilling tools (10—15 m per shift), which explains their wider application.

Aim

Aim. To improve the technology of blast borehole drilling by applying hydromonitor bits with the purpose of increasing the drilling efficiency.

Material and methods

Material and methods. The process of blast borehole drilling was analyzed, with a focus on changes in the pressure in the borehole under the influence of a high-pressure jet flowing out of the nozzles of a hydromonitor roller bit. When solving the problem of increasing the drilling efficiency of such boreholes, attention is paid to the use of hydromechanical destruction of the borehole bottom.

Results

Results. The conducted analysis showed that sharp changes in the pressure in rock pores lead to compression of the liquid contained therein. This creates a hydraulic shock, which expands the pore walls and destroys them. The introduction of a high-pressure jet of washing fluid in the borehole bottom contributes to improving the control of the drilling process.

проходкаскважинагидромониторные долотагорное давлениеплотность жидкостипромывочная жидкостьpenetrationboreholehydromonitor roller bitsrock pressureliquid densitywashing fluidReferencesБэтчелор Дж. Введение в динамику жидкости. Пер. с англ. под ред. Г.Ю. Степанова. М.: Мир, 1973. 760 с.Batchelor J. Introduction to fluid dynamics. Moscow: Mir, 1973. 760 p. (In Russ.).Козырев С.П., Шальнев К.К. Релаксационная гипотеза механизма соударения жидкости и твердого тела. ДАН СССР. Т. 192. № 3. С. 552—554.Kozyrev S.P., Shalnev K.K. Relaxation hypothesis of the mechanism of collision of a liquid and a solid body. DAN SSR, Vol. 192, 1970, no. 3. P. 552—554 (In Russ.).Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Дрофа, 2003. 842 с. ISBN 5-7107-6327-6.Loytsyansky L. G. Mechanics of liquid and gas. Moscow: Drofa, 2003. 842 p. ISBN 5-7107-6327-6 (In Russ.).Медведев И.Ф. Режимы бурения и выбор буровых машин. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Недра, 1986. 223 с.Medvedev I.F. Drilling modes and selection of drilling machines. 2nd ed., revised. and additional. Moscow: Nedra, 1986. 223 p. (In Russ.).Максвелл Д.К. Труды по кинетической теории: сборник научных трудов. 3-е изд. М., 2020. 409 с.Maxwell D.K. Works on kinetic theory: collection of scientific papers. 3rd ed. Moscow, 2020. 409 p. (In Russ.).Милн-Томсон Л.М. Теоретическая гидродинамика. М.: Мир, 1964. 656 с.Milne-Thomson L.M. Theoretical hydrodynamics. Moscow: Mir, 1964. 656 p. (In Russ.).Ржевский В.В. Открытые горные работы. М.: URSS, 2019. Кн. 1. Производственные процессы. 512 с.Rzhevsky V.V. Open pit mining. Moscow: URSS, 2019. Book. 1. Production processes. 512 p. (In Russ.).Сафаров Я.И. Повышение эффективности бурения нефтяных и газовых скважин в осложненных условиях. Баку: «САДА», 2000. 280 с.Safarov Ya.I. Increasing the efficiency of drilling oil and gas wells in difficult conditions. Baku: “SADA”, 2000. 280 p. (In Russ.).Седов Л.И. Механика сплошной среды. М.: Наука, 1970. Т. 2. 568 с.Sedov L.I. Continuum mechanics. Moscow: Nauka, 1970. T. 2. 568 p. (In Russ.).Се Л.Ю. Распространение волн в пористой среде, насыщенной жидкостью. Тр, АОИМ, сер. Е. 1973. № 4. C. 36—40Xie L.Yu. Wave propagation in a porous medium saturated with liquid. Tr, AOIM, ser. E. 1973. No. 4. P. 36— 40 (In Russ.).Федоров В.С., Беликов В.Г., Зенков Ф.Д. и др. Практические расчеты в бурении. М.: Недра, 1966. 600 с.Fedorov V.S., Belikov V.G., Zenkov F.D., et al. Practical calculations in drilling. Moscow: Nedra, 1966. 600 p. (In Russ.).Хуршудов В.А., Балабешко В.В., Семяников В.С. Влияние температуры и давления на плотность бурового раствора. 1983, № 7. С. 9—11.Khurshudov V.A., Balabeshko V.V., Semyanikov V.S. The influence of temperature and pressure on the density of drilling fluid. 1983. No. 7. P. 9—11 (In Russ.).Darrigol O. Worlds of flow. A history of hydrodynamics from the Bernoullis to Prandtl. Oxford: Oxford University Press, 2005. 356 с. ISBN 978-0-19-856843-8.Darrigol O. Worlds of flow. A history of hydrodynamics from the Bernoullis to Prandtl. Oxford: Oxford University Press, 2005. 356 p. ISBN 978-0-19-856843-8.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.