Перейти к основному содержанию

Алмазное бурение или когда ни один драгоценный камень не пострадал

алмазы
© midjourney.com

У большинства людей алмазы в первую очередь ассоциируются с производством бриллиантов и ювелирной промышленностью. Однако, изначально свойства этих минералов, на которые обратило внимание человечество еще до нашей эры, касались совсем не внешних характеристик. Древние люди главной ценностью алмаза признавали его твердость. Так египтяне использовали драгоценные камни как наконечники примитивных буровых установок для создания отверстий в скалах. По прошествии нескольких тысяч лет ничего не изменилось. Алмаз официально признан самым твердым природным материалом и широко востребован в буровых технологиях.

алмаз
© Gery PARENT

На сегодняшний день бурение крепких пород уже не представляется возможным без алмазных резцов. Все началось в середине девятнадцатого века, когда Швейцарский часовщик Георг Лешо предложил армировать буровой инструмент драгоценным камнем. Так появился первый алмазный бур с использованием природного камня. Более семидесяти лет драгоценные минералы шли на горнодобывающие нужды.

Ситуация изменилась, когда в 1939 году советский физик Лейпунский разработал теорию превращения графита в алмаз, что породило массовое производство синтетических алмазов. Камни выращенные в лаборатории ничем не уступали по качеству природным образцам, а даже наоборот могли похвастаться идеальными формами, отсутствием трещин и сколов. Так, искусственные минералы имеют чётко выраженные грани ромбододекаэдра, а это обеспечивает более высокую режущую способность при бурении, чем у природных алмазов.

алмаз
© Форпост Северо-Запад / Санкт-Петербургский Горный музей

В XXI веке практически 100% алмазных коронок всех производителей в мире для бурения твёрдых горных пород оснащены синтетическими алмазами. При этом технологии по совершенствованию оборудования не стоят на месте. Так, в июле 2023 года специалисты предприятия «Оренбургнефть» установили новый рекорд по механической скорости бурения. Достичь высоких показателей удалось за счет усовершенствования корпуса долота алмазными вставками, выдерживающими высокие температуры в скважине. Теперь, благодаря нововведению, максимальная скорость проходки составила до 24,2 м/ч. В связи с этим сократилось время строительства одной скважины более чем на сутки. Такие изменения отразились на экономическом эффекте равном более 1,3 миллионов рублей.