Алмазные долота, оснащенные природными или синтетическими алмазами, конструктивные особенности, области применения

Используются для твердых пород на больших глубинах.

Виды алмазных долот:

- Д с вооружением из природных и синтетических алмазов (однослойные).

- Д с твердосплавными вставками из карбида вольфрама.

- Д с алмазными твердосплавными пластинами. PDC

- Д импрегнированные алмазные долота(многослойные)

Эти долота оснащаются наиболее дешевыми натуральными алмазами подгруппы борт и синтетическими (искусственными) алмазами. Для повышения сопротивления разрушению алмазы предварительно обрабатывают. Алмазное долото состоит из полого стального корпуса, включающего головку и переводник с присоединительной резьбой, матрицы на секторах которой размещены алмазы. В матрице долота выполнены промывочные отверстия, переходящие в промывочные каналы. Зерна алмазов должны выступать над матрицей 1/5 – ? от их диаметра. Инструменты с алмазами, размещенными только в поверхностном слое матрицы, называются однослойными.

При оснащении мелкими алмазами их размещают в поверхностном слое матрицы – импрегнированные.

Алмазы разрушают горную породу микрорезанием, передеформированием с последующим усталостным отделением частиц породы или ее истиранием. С увеличением осевой нагрузки на долото внедрение алмазов быстро достигает предельного значения. Дальнейшее повышение нагрузки не приведет к росту интенсивности разрушений горной породы, а возрастающая при этом работа трения может вызвать опережающий износ матрицы, оголение и выпадение алмазов. Кроме того, расчет опасность чрезмерного повышения температуры алмазов, их окисления и даже графитизации. Поэтому большая роль играет эффективное охлаждение рабочих поверхностей алмазных породо-разрушающих инструментов. Но интенсивная промывка матрицы может вызвать эрозионное изнашивание матрицы. Поэтому режим работы алмазными инструментами строго регламентирован инструкциям по эксплуатации.

Высокая хрупкость алмазов не допускает наличия на забое скважины твердых предметов (например шарошки долот, твердосплавные зубки). Поэтому забой перед разбуриванием лмазными долотами необходимо очистить. Выход и строя может произойти в результате абразивного и эрозионного изнашивания матриц и потери алмазов, растрескивания и выпадения алмазов, забивания системы промывки долота и образования на нем сальника. Признаки отказа долота - снижение механической скорости бурения или увеличение давления промывочной жидкости на насосе.

Назначение, типы и конструкция колонковых снарядов. Особенности режима бурения с отбором керна.

Бурильные головки для отбора керна: шарошечные, алмазные, ИСМ, PDC.

Классификация породоразрушающего инструмента :

По назначению:

? ПИ для бурения сплошным забоем - буровые долота;

? ПИ для бурения кольцевым забоем - бурильные головки и коронки;

? ПИ специального назначения - вспомогательный (расширители, долота-фрезеры, инструмент для «зарезки» наклонных стволов, бицентричные долота и т. п.).

Схема керноприемного устройства:

1 – бурголовка

2 – керн

3 – керноприемная труба

4 – корпус

5 – клапан

 

Виды отборов керна

Стандартный отбор керна;

Отбор изолированного керна;

Отбор ориентированного керна;

Отбор герметизированного керна.

 

Бурильные головки в отличии от долот не бывают гидромониторными. Более того в их конструкции предусмотрены меры по защите верна от прямого воздействия струй промывочной жидкости. Наилучшие результаты с точки зрения качества керна дают алмазные бурильные головки и головки, оснащенные сверхтвердыми материалами.

Шарошечные бурильные головки используются как с несъемными так и со съемными колонковыми трубами.

1.Трехшарошечная бурильная головка, предназначенная для бурения с отбором керна в абразивных породах средней твердости. Консольное расположение цапф позволило сконструировать надежные опоры. Шарошки снабжены твердосплавленными зубцами с клиновидной породоразрушающей поверхностью. Промывочная жидкость подается через три отверстия расположенных между шарошками.

2.Шестишарошечная бурильная головка, предназначенная для бурения с отбором керна в неабразивных породах средней твердости с пропластинками твердых пород. Она имеет три шарошки, контактирующие со стенкой скважины и формирующие ствол скважины, и три шарошки, формирующие столбик породы (керн). Первые из них оснащены фрезерованные клиновидными зубцами П-образной формы, а вторые – клиновидными зубцами с наклоном к оси шарошек.

3. Шестишарошечная бурильная головка, предназначенная для бурения с отбором керна в твердых абразивных породах с пропластками крепких абразивных пород, отличается от рассмотренной выше только наличием на шарошках не фрезерованных, а твердосплавленных зубцов с клиновидной породоразрушающей поверхностью.

4. Алмазные бурильные головки выпускаются типов МС, СТ и Т. Они, как и алмазные долота, могут быть однослойными и импрегнированными, со ступенчатыми и гладкими о торами, могут оснащаться как природными или синтетическими алмазами, так и алмазно-твердосплавными пластинами или резцами.

5. Бурильные головки ИСМ изготавливают типов С и Т для работы с керноприемными устройствами с несъемной колонковой трубой. Видно, что бурильные головки ИСМ предназначены для отбора керна в горных породах, твердость которых не превышает шестой категории, но бурильными головки типа Т можно отбирать керн в высокоабразивных горных породах.

 

9.Классификация долот специального назначения.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: