Правильний вибір інструменту - ключ до успішного буріння свердловини. На початку будь-якого проекту необхідно ретельно розробити план його реалізації. Розробка плану вимагає знання місцевості, стану грунту і розуміння того, які інструменти будуть найкраще працювати в конкретних умовах.
Деякі види грунту не складні для роботи. Але іноді трапляється досить специфічна і важкопрохідна пересічена місцевість (важкий злежаний глинозем, галечник, скельні грунти) і правильний вибір інструменту може стати кордоном між удачею і провалом. Чим більше підрядник знає про умови роботи, тим вище шанси успішно пробурити свердловину найекономічнішим способом.
Основні типи бурових лопаток, використовуваних в ГНБ, є:
1. Традиційні скошені бурові лопатки.
2. Скошені лопатки для скельних порід.
3. Головки для твердих скельних порід або головки для забійних двигунів.
Скошені бурові лопатки
Традиційні скошені бурові долота, також звані лопатками, качконіс і модифіковані лопатки, зазвичай використовуються в грунтах, що складаються з глини м'якою і середньої консистенції, в пухких і щільних пісках. Ці лопатки можуть бути оригінальною «плоскою» конструкцією, або більш популярною зараз «зігнутою» конструкцією, що створює двухплоскостний скошений торець для більш агресивного рулювання. Щоб пробурити пряму свердловину, буровий стовбур обертається і одночасно штовхається. Коли потрібно внести поправку в рулювання з традиційною скошеною буровою лопаткою, ротацію зупиняють і орієнтують скошений торець головки бурового стовбура в свердловині відповідно до потреби. Потім бурова установка штовхає весь буровий ствол вперед. Коли похилий торець бурової головки заштовхується в грунт, весь агрегат викривляється в потрібному напрямку. Після завершення поправки обертання відновлюється до тих пір, поки знову не знадобиться нова поправка.
Якщо рулювання в слабкому грунті незадовільне, може бути необхідно скоротити приплив рідини і штовхати бур без обертання. Однак скорочення припливу рідини може викликати недолік циркуляції, яка може привести до застрявання бурової штанги, гідрозатворів та інших серйозних проблем, таким чином скорочувати подачу розчину треба з обережністю. Якщо рулювання все ще залишається незадовільним, можна вивести буровий ствол зі свердловини і замінити вигнуту лопатку на ширшу або довшу. При неглибокому бурінні можна використовувати екскаватор зворотного типу, щоб розрити грунт до бурової головки і використовувати висхідний або спадний тиск, щоб змінити напрямок головки. Ця дія може призвести до надмірного навантаження на буровий стовбур і надмірного рулювання, якщо воно не зроблено обережно. У щільному грунті допоможе скорочення швидкості проштовхування при підтримуванні припливу рідини, щоб полегшити прорізання бажаної траєкторії. Однак зазвичай рулювання не представляє собою проблеми в щільному грунті.
Скошені головки для гірських порід застосовуються при твердому грунті і м'якій скельній породі (щонайменше 3500 фунтів на квадратний дюйм при вільному опорі стиснення), які не можуть бути легко подолані одним гідравлічним тиском. Поверхня інструменту зазвичай містить одну або більше форсунок, які впорскують буровий розчин під тиском. При більш твердих станах грунту рулювання здійснюється за допомогою такої техніки, як: часткове обертання і попускання, погойдування головки за і проти годинникової стрілки ( «риб'ячий хвіст»), одночасно збільшуючи тиск в бажаному напрямку для рулювання, або за допомогою більш широкої дуги обертань по і проти годинникової стрілки, «вібрації» з обох сторін бажаного напрямку для рулювання.
У скельній або твердій породі головку не можна штовхати без обертання. Навпаки, використовуються агресивні різці та забійні двигуни. Головки для твердих порід або головки для забійних двигунів класифікуються як триконусні головки з фрезерованими і вставними карбід вольфрамові зубами, долото ріжучого типу і полікристалічні алмазні компактні (ПАК) долота ріжучого типу. При бурінні скельної породи нагнітальний забійний двигун, що приводиться в рух подачею бурового насоса, створює крутний момент і постійне обертання бурової муфти без обертання бурового стовбура. Головка штовхається і обертається у напрямку до бурової муфті.
Вибір відповідних інструментів і попереднє планування сприяють мінімізації помилок. Перед покупкою будь-яких інструментів необхідно виконати комплексний аналіз ефективності витрат, з тим, щоб не купувати інструменти понад необхідність або, інструменти непридатні для виконання потрібної роботи.