г. Краснодар, ул. Васнецова д. 39

Долото буровое

Долото буровое

Долото буровое, основной элемент бурового инструмента для механического разрушения горной породы на забое скважины в процессе её проходки. Термин «долото» сохранился от раннего периода развития техники бурения, когда единственным способом проходки скважин было ударное бурение, при котором Долото буровое имело сходство с плотничным инструментом того же наименования.

Долото буровое, как правило, закрепляют в конце бурильной колонны, которая передаёт ему осевое и окружное усилие, создаваемое буровой установкой (в случае ударного бурения Долото буровое подвешивается на канате и наносит удары по забою скважины за счёт энергии свободного падения).

В основу классификаций долото буровое положены два признака: назначение и характер воздействия на породу. По назначению различают 3 класса долото:

 

  • для сплошного бурения (разрушение породы по всему забою скважины),
  • для колонкового бурения (разрушение породы по кольцу у стенок скважины с оставлением в её центральной части керна)
  • для специальных целей (разбуривание цемента в колонне труб, расширение скважины и др.).

По характеру воздействия на породу Долото буровое делятся на 4 класса: дробящего действия, дробяще-скалывающего, истирающе-режущего и режуще-скалывающего.

Основные элементы Долото буровое (рис. 1) — корпус и рабочая (разрушающая) часть; последняя определяет три типа Долото буровое, широко применяемых в промышленности: шарошечные, алмазные и лопастные.

Долото буровое

Долото буровое

 

Рис. 1. Трёхшарошечное долото для сплошного бурение скважин в очень крепких породах: 1 — наружная конусная присоединительная резьба (ниппель); 2 — секция (лапа) долота; 3 — каналы в лапе и цапфе для продувки опоры; 4 — цапфа лапы; 5 — твердосплавные зубки с полусферической рабочей частью; 6 — замковый палец; 7 — шарошки; 8 — подшипники качения; 9 — центральный канал для продувки забоя и шарошек.

 

 

Шарошечными долото осуществляется свыше 90% объёма бурения артезианских скважин и скважин на нефть и газ; эти Долото буровое наиболее производительны при бурении геологоразведочных (сплошным забоем) и взрывных скважин в крепких породах. Впервые Долото буровое с коническими шарошками было изобретено в США (1909).

Шарошечное Долото буровое (или колонковая бурильная головка) состоит из одной, двух, трёх и более конических, сферических или цилиндрических шарошек, смонтированных на подшипниках качения или скольжения или же их комбинации на цапфах секций Долото буровое На наружной поверхности шарошки имеют породоразрушающие элементы — фрезерованные зубья или запрессованные (запаянные) твёрдосплавные зубки или комбинации зубьев и зубков.

Для повышения износостойкости фрезерованные зубья армируются твёрдым сплавом. Геометрическая форма и параметры породоразрушающих элементов (высота и длина зубьев, угол заострения и притупления их вершин, частота расположения зубьев на каждом венце шарошек) для различных Долото буровое различны и зависят от физических свойств горных пород. Зубья на конусах шарошек, как правило, имеют клиновидную форму; твёрдосплавные зубки — клиновидную или полусферическую рабочие поверхности. В зависимости от конструкции корпуса, шарошечные Долото буровое разделяются на секционные и цельнокорпусные. В секционных Долото буровое корпус сваривается из отдельных (двух, трёх и четырёх) секций, на цапфах которых монтируются свободно вращающиеся шарошки.

В цельнокорпусных долото буровое корпус литой, к нему привариваются лапы с шарошками. Для присоединения Долото буровое к бурильной колонне у секционных предусмотрена наружная конусная резьба (ниппель), у корпусных — внутренняя конусная резьба (муфта). Секции (лапы) и шарошки долото буровое изготовляются из хромоникельмолибденовых, хромоникелевых и никельмолибденовых сталей. Шарошечные Долото буровое в СССР нормализованы по типам и диаметрам (от 46 до 490 мм) и изготовляются 14 типов для разбуривания мягких, средней твёрдости, твёрдых, крепких и очень крепких пород. Самое широкое распространение имеют трёхшарошечные долото буровое В ограниченных объёмах применяются вставные двухи трёхшарошечные Долото буровое для бурения скважин турбинным и роторным способами, позволяющие опускать новое и поднимать отработанное долото буровое внутри колонны бурильных труб без подъёма последних на поверхность, а также многошарошечные Долото буровое для бурения скважин диаметрами 346—2600 мм реактивно-турбинным способом.

Алмазные долото буровое (и бурильные головки) состоят из твердосплавной алмазонесущей рабочей части (матрицы) и стального корпуса с внутренней присоединительной конусной замковой резьбой. Долото буровое отличаются друг от друга формой рабочей части, качеством алмазов и системой промывки.

Матрицы изготавливаются методом порошковой металлургии из различных металлических порошков. Эти порошки обеспечивают хорошее удержание алмазов и позволяют получать матрицы различной твёрдости и износостойкости. Матрица на основе вольфрама, его карбида и меди обеспечивает достаточную прочность, износостойкость и высокую теплопроводность матричного материала. Для изготовления Долото буровое (бурильных головок) применяются технические алмазы массой 0,05—0,34 кар (на Долото буровое диаметром 188 мм расходуется 400—650 кар, или 2000—2500 зёрен алмазов).

Алмазные долото буровое и бурильные головки в СССР изготовляются диаметрами 140, 159, 188, 212, 241 и 267 мм двух модификаций: однослойные типов «ДР», «ДТ», «ДК», «КТ» и «КР» с размещением алмазов в поверхностном слое рабочих кромок матрицы по определённым схемам и импрегнированные типа «ДИ» с примерно равномерным распределением мелких зёрен алмазов в матричном материале.

Алмазные долото буровое целесообразно применять при больших (свыше 3000 м) глубинах скважин. Как правило, стойкость алмазного Долото буровое в 20—30 раз превышает стойкость шарошечного. С 1967 в СССР широко применяются Долото буровое типа «ИСМ», рабочие поверхности которых армированы вставками из сверхтвёрдого материала «Славутич» (верхняя часть вставок или 30% высоты — из «Славутича», нижняя — из твердосплавных порошков, спечённых методом порошковой металлургии).

Вставки закрепляются пайкой в рёбрах корпуса заподлицо. Эти Долото буровое (рис. 2) изготовляются диаметрами 138, 142, 158, 188, 212, 241, 267, 293, 317, 344, 392 мм и эффективно работают при бурении мягких и средней твёрдости малоабразивных и среднеабразивных пород.

Долото

Долото

Рис. 2. Долото, армированное вставками из сверхтвёрдого материала «Славутич».

Лопастное долото буровое (рис. 3) состоит из кованого корпуса, к которому привариваются три лопасти и более. У двухлопастного долота корпус и лопасти отштамповываются как одно целое. Передние грани лопастей армируются твердосплавными пластинами прямоугольной формы и зерновым сплавом релит, а боковые — твёрдосплавными цилиндрическими зубками. Лопастные Долото буровое применяются для разбуривания мягких и средней твёрдости пород.

 

В СССР они выпускаются по техническим нормалям трёхлопастными типа «3Л» диаметрами от 118 до 445 мм, двухлопастными «2Л» диаметрами от 76 до 161 мм и многолопастными «ИР» диаметрами от 76 до 269 мм, пикообразными «ПЦ» и «ПР» диаметрами от 97 до 445 мм. В ряде случаев изготавливают Долото буровое типа «РХ» («рыбий хвост»), являющиеся разновидностью двухлопастных Долото буровое К лопастным относятся также Долото буровое для ударно-канатного бурения. Для вспомогательных работ в СССР выпускаются фрезерные Долото буровое типа «ФР» в виде плоскодонных фрезеров, нижняя рабочая поверхность которых оснащена твердосплавными зубками или пластинками, выступающими над корпусом Долото буровое

Долото

Долото

Рис. 3. Лопастные долота; а — трёхлопастное; б — двухлопастное; в — типа «РХ»; г — истирающе-режущие типа «ИР»; д — фрезерное типа «ФР»; е — пикообразное.

Эффективное бурение артезианских скважин обеспечивается своевременной очисткой забоя от выбуренных частиц породы и подъёмом их на поверхность, а также охлаждением рабочих элементов Долото буровое Это осуществляется обычно продувкой (рис. 4, а) при бурении неглубоких (до 20 м) скважин, а при бурении глубоких и сверхглубоких — промывкой. В шарошечных Долото буровое применяется два вида промывки: по центральному каналу (рис. 4, б) и гидромониторная — между шарошками (рис. 4, в), а в больших корпусных долото буровое — их комбинация. Форма, сечение, расположение и количество промывочных каналов зависят от назначения, типа и размера Долото буровое В гидромониторных шарошечных и лопастных Долото буровое для увеличения передаваемой ими гидравлической мощности применяются сменные минералокерамические или металлокерамические насадки различных диаметров, преобразующие перепад давлений на Долото буровое в скоростной напор, повышающий эффективность разрушения породы.

Долото

Долото

Рис. 4. Системы очистки забоя скважины и охлаждения долота: а — продувкой сжатым воздухом (или промывкой аэрированной жидкостью) через центральный

канал и каналы в лапах; б — промывкой через центральный канал; в — боковой гидромониторной промывкой между шарошками.

Шнеки для буровых

Предназначены для выноса разрушенной горной породы от забоя скважины на ее устье при бурении геологоразведочных, гидрогеологических, инженерно-геологических, поисковых на строительные материалы и других скважин технического назначения в горных породах I-V категориях по буримости.

 

 


Узнать цену

Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку своих персональных данных

Закажите звонок

Удобное время с:
до

Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку своих персональных данных