Бурение скважин в скальных породах традиционно ассоциируется с мощными пневмоударниками (молотами), которые дробят гранит, базальт или известняк. Но что делать, если такого оборудования нет, а скважину под обсадную трубу нПВХ (напорную из непластифицированного поливинилхлорида) бурить нужно?

Хорошая новость: это возможно. Плохая: придется пожертвовать скоростью проходки и строго соблюдать технологию, чтобы не разрушить хрупкую трубу.

Почему нПВХ и скала — плохая пара без молота

НПВХ (PVC-U) имеет предел прочности на сжатие около 50-60 МПа. Скальные породы (гранит, гнейс) имеют прочность 150-300 МПа. При ударном бурении молотом энергия удара передается на забой, а труба нПВХ просто лопнула бы от вибрации.

Без молота ударные нагрузки исключаются. Мы переходим на вращательное (роторное) бурение с постоянной промывкой и минимальной осевой нагрузкой.

Условия для успеха

  1. Порода должна быть трещиноватой. Цельный монолит без трещин без молота пробурить нПВХ-снарядом почти нереально.
  2. Обводненность. Вода нужна для выноса шлама и охлаждения резца.
  3. Малая глубина. До 30-40 метров. Глубже — риск заклинивания.

Метод №1. Бурение армированной коронкой с твердосплавными зубьями (роторный способ)

Это основной метод. Вместо молота используется тяжелая буровая штанга и низкие обороты (80–150 об/мин).

Снаряд снизу вверх:

  1. Пилотная коронка (диаметр 80-90 мм) с победитовыми зубьями типа «крест» или «штырь».
  2. Переходник на трубу нПВХ (диаметр 110 мм или 125 мм).
  3. Сама труба нПВХ (она работает как ведущая штанга, но очень осторожно).
  4. Сальник-вертлюг наверху для подачи промывочной жидкости.

Технология:

  • Начинаете вращать колонну нПВХ с небольшим усилием.
  • Постоянно подаете воду (10–20 л/мин) — она размягчает зону разрушения и выносит крошку.
  • Как только вращение затрудняется (сколы трубы, скрип) — делаете паузу, поднимаете инструмент на 0.5–1 м и снова опускаете (эффект «штанги»).
  • Никогда не используйте удар сверху! Только вращение и осевое усилие от собственного веса бура.

✅ Плюсы: самая простая реализация, минимум спецоборудования.
❌ Минусы: труба нПВХ истирается о стенки скалы (рекомендуется центратор).

Метод №2. Колонковое бурение с алмазной коронкой и съемным керном

Это «хирургический» метод для твердых, но хрупких скал (сланец, туф, известняк). Вместо дробления вы вырезаете цилиндрический керн.

Что нужно:

  • Алмазная кольцевая коронка (например, ADI-3 или импрегнированная).
  • Съёмный керноприемник.
  • Переходник на нПВХ трубу — но здесь нПВХ используется только как обсадная колонна, а бур идет по внутреннему каналу через стальную штангу.

Важно: Чисто бурить нПВХ-трубой с алмазной коронкой на конце нельзя — труба скрутится. Поэтому метод подразумевает комбинацию: стальной бур внутри нПВХ-обсадки.

Процесс:

  • Собираете обсадную колонну из нПВХ (она стоит неподвижно, защищая стенки от обрушения).
  • Внутри опускаете стальной бур на штангах с алмазной коронкой.
  • Бурите вращением 200–400 об/мин с малым усилием.
  • Периодически поднимаете бур, извлекаете керн (столбик породы).
  • По мере углубления наращиваете трубу нПВХ.

✅ Плюсы: минимальный абразивный износ нПВХ, идеальное качество ствола.
❌ Минусы: алмазные коронки дороги, нужна стальная буровая штанга.

Метод №3. Гидроразрыв + клиновое раскалывание (без вращения)

Для особенно хрупких скал (аргиллит, мергель, выветрелый гранит). Здесь труба нПВХ вообще не вращается — она работает как кондуктор.

Инструмент:

  • Перфорированный нижний конец нПВХ (заранее насверлены отверстия диаметром 8–10 мм).
  • Гидронасос высокого давления (до 200 атм).
  • Два стальных расклинивающих ножа.

Алгоритм:

  1. Опускаете трубу нПВХ на забой.
  2. Нагнетаете воду в трубу — вода выдавливается через отверстия, создает микротрещины в породе (гидроразрыв).
  3. После появления трещин опускаете расклинивающий нож и раскалываете породу на куски.
  4. Обломки поднимаете желонкой или эрлифтом.

Этот метод крайне медленный (0.5–1 м/час), но позволяет обойтись абсолютно без молота и ударных нагрузок.

Что категорически нельзя делать при бурении нПВХ в скале без молота

  • Накидывать «козла» (ударную штангу сверху) — труба нПВХ разлетится вдоль.
  • Использовать шарошечное долото — оно требует сильной осевой нагрузки (2–4 тонны), нПВХ не выдержит и сложится в гармошку.
  • Бурить всухую — без воды шлам моментально заклинит трубу.
  • Допускать перекосов — скала абразивна, труба истирается за 2-3 оборота.

Вместо вывода: есть ли смысл

Бурение нПВХ на скале без молота — это вынужденное решение для малого бюджета и малых глубин. Профессионалы всегда используют пневмоударник со стальной обсадой, а нПВХ ставят уже после.

Но если вы работаете в трещиноватом известняке, сланце или выветрелом граните на глубине до 20 м — роторный метод с армированной коронкой реально работает. Ваше главное оружие — терпение, промывка и контроль крутящего момента.

Резюме: без молота можно бурить, но только роторным способом, на низких оборотах, с постоянной циркуляцией воды и ценой низкой скорости. Алмазное колонковое бурение внутри нПВХ — лучший компромисс.