Буровые долота - Бурение скважин
Главная функция долота - разрушать горную породу на забое скважины и способствовать его очистке от осколков породы.
По принципу действия различают долота:
- режуще-скалывающие (лопастные долота), применяемые для разрушения вязких и пластичных пород (глин) (приложение 2);
- дробяще-скалывающие (шарошечные долота), применяемые для разру-шения большинства пород (приложение 3);
- режуще-истирающие (алмазные долота), применяемые для разрушения твердых абразивных пород (приложение 4).
По назначению буровые долота разделяют на долота для проходки ствола скважины сплошным забоем и долота для проходки ствола скважины кольцевым забоем (так называемые колонковые долота или бурильные головки).
Колонковые долота выполняют дополнительную функцию - обеспечивают отбор глубинных образцов разбуриваемых пород (кернов) (приложение 5).
Основными элементами всех долот являются: корпус, имеющий в верхней части коническую (замковую) резьбу для присоединения к колонне бурильных труб или погружному двигателю; промывочные устройства для направления струй промывочного агента на забой; породоразрушающие элементы.
Промывочные устройства - это отверстия, выходящие из полости корпуса долота наружу и направленные вниз, оснащенные, как правило, суживающи-мися насадками (гидромониторные долота) для ускорения потока промывочного агента, направленного на забой скважины. Насадки делают очистку забоя от осколков породы более совершенной (мгновенной), а в мягких породах дополнительно разрушают забой.
Породоразрушающими элементами, у лопастных долот являются приваренные к корпусу два или три ножа, армированные твердосплавными включениями; у шарошечных долот - это одна, две, три или четыре шарошки, каждая из которых оснащена зубьями и может вращаться на собственном валу в подшипнике, перекатываясь по забою скважины и внедряясь в него зубьями; у алмазных долот - это полусферическая головка с фрезерованными выемками для циркуляции промывочного агента и выноса осколков породы с забоя скважины, оснащенная алмазными или корундовыми включениями в виде штырей с режущей кромкой или в виде малых сфер, вмонтированных в головку (шариков).
Работают долота следующим образом. Под действием осевой нагрузки, создаваемой силой тяжести части бурильной колонны, породоразрушающие элементы (ножи у лопастных долот, зубья у шарошечных долот, штыри у алмазных долот) внедряются частично в горную породу на забое и за счет вращательного движения в горизонтальной плоскости скалывают частицы породы, которые мгновенно подхватываются постоянно циркулирующим промывочным агентом и транспортируются вверх на дневную поверхность по кольцевому пространству.
Механическая скорость проходки ствола скважины (интенсивность разрушения породы на забое) зависит как от типа используемого долота, так и от так называемых режимных параметров бурения, которые включают осевую нагрузку на долото, скорость его вращения, интенсивность циркуляции промывочного агента (подача буровых насосов).
Основной объем бурения современных глубоких скважин осуществляют шарошечными долотами, так как они наиболее универсальны и могут использоваться в разнообразных геологических условиях.
Для проходки стволов скважин в породах с различными физико - механическими свойствами промышленность выпускает шарошечные долота различных типов, основные из которых:
"М" для разрушения мягких, несцементированных пород (глины, мягкие известняки, пески);
"МС" для разрушения мягких и средних по твердости неабразивных пород (мел, каменная соль, глинистые сланцы);
"С" для разрушения пластичных и хрупко-пластичных неабразивиых пород средней твердости (плотные глины, глинистые сланцы, известняки);
"СТ" для разрушения хрупко-пластичных пород средней твердости с пропластками твердых пород (песчаники, ангидриды, гипс);
"Т" для разрушения твердых пород (доломиты, твердые известняки);
"ТК" для разрушения твердых пород с крепкими пропластками (мелкокристаллические известняки и доломиты);
"К" для разрушения крепких пород (мелкокристаллические известняки, доломиты, кварциты).
Кроме указанных основных типов долот выпускаются шарошечные долота промежуточных типов: МЗ, МСЗ, СЗ, ТЗ, ТКЗ, ОК.
Долота типа ОК используют для разрушения очень крепких пород (граниты, кварциты, диабазы).
Зубья (зубцы) шарошек изготовляют либо непосредственно на теле шарошки путем их фрезерования или накаткой, либо отдельно из твердых сплавов с последующей запрессовкой в специальных гнездах шарошки. Шарошки долот типов М, МС, С, СТ и Т имеют фрезерованные или нака-танные зубья, высота и расстояние между которыми уменьшаются, а угол при вершине увеличивается от долот типа М к долотам типа Т. Зубья на шарошках расположены обычно концентрическими венцами, число которых увеличивается от типа М до типа Т.
Шарошки долот типа ТК имеют на внутренних венцах фрезерованные или накатанные призматические зубья, а на периферийных сферические зубья из твердого сплава.
Шарошки долот типов К и ОК имеют на всех венцах сферические зубья из твердого сплава. Шарошки типов МЗ, МСЗ, СЗ, ТЗ и ТКЗ предназначены для разрушения абразивных пород, поэтому оснащены запрессованными в них твердосплавными клиновидными зубьями. Число венцов и зубьев увели-чивается от типа МЗ к типу ТКЗ.
В процессе бурения разведочных скважин для уточнения геологического разреза, изучения физических свойств горных пород и насыщающих их флюидов, зачастую в процессе проходки ствола скважины отбирают пробы горных пород (керны). Для этого породу на забое разрушают колонковым долотом, которое углубляет забой в виде кольцевой выработки, а остающийся цилиндрический целик породы поступает через центральное отверстие долота в специальную керноприемную трубу, оснащенную в нижней части кернорвателем. Пробурив в заданном интервале ствол колонковым долотом, бурильную колонну с долотом и керноприемной трубой поднимают на дневную поверхность, при этом и момент "отрыва" долота от забоя кернорватель обрывает своими пружинами целик породы от забоя и удерживает его в керноприемной трубе до извлечения на поверхность.
Если отбор керна проводит к интервале, превышающем длину керно-приемной трубы, а работоспособность одного колонкового долота достаточна для всего интервала отбора керна, то используют так называемую съемную грунтоноску, которую периодически, по мере ее заполнения керном, извлекают на поверхность при помощи специального ловителя, спускаемого в полость бурильной колонны на канате. Освобожденную от керна съемную грунтоноску опускают в скважину и устанавливают в колонковом долоте.
Для целей бурения скважин промышленностью выпускается до 25 типо-размеров шарошечных долот - диаметром от 46 до 490 мм.
Многообразие характеристик долот обеспечивает проводку скважины любого практически целесообразного диаметра в любых достижимых горных породах как осадочного, так и магматического происхождения.
Похожие статьи
-
Породоразрушающий инструмент для бурения - Буровые установки
Механические и абразивные свойства разбуриваемых горных пород варьируют в широких пределах. Целевое назначение долот также различно. Долота различают: По...
-
Шарошечные долота - Долота для сплошного бурения
Шарошечные долота успешно применяются при вращательном бурении пород самых разнообразных физико-механических свойств с промывкой забоя любой промывочной...
-
Особенности и область применения различных способов бурения скважин - Буровые установки
В табл.3 приведен перечень применяемых и перспективных механических способов бурения. Перечень дан с использованием терминологии, принятой при бурении...
-
ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ Породоразрушающий инструмент (ПРИ) предназначен для разрушения горной породы на забое при бурении скважины. По принципу...
-
ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД ПРИ БУРЕНИИ - Бурение нефтяных и газовых скважин
Основной вид деформации, под действием которой породы в процессе бурения разрушаются, -- вдавливание. Рассмотрим явления, происходящие в породе при...
-
Технология бурения скважин - Бурение скважин
Бурение, процесс сооружения горной выработки цилиндрической формы - скважины, шпура или шахтного ствола - путем разрушения горных пород на забое....
-
СПОСОБЫ БУРЕНИЯ ШПУРОВ И СКВАЖИН - Общие вопросы организации ведения взрывных работ
Классификация и общая характеристика способов бурения Процесс бурения состоит из разрушения породы на забое шпура (скважины) буровым инструментом и...
-
Проектирование режима бурения - Бурение нефтяных и газовых скважин
Под режимом бурения понимается совокупность управляемых с поверхности факторов, обеспечивающих достижение наилучших показателей бурения и высокой...
-
Выбор инструмента - Бурение нефтяных и газовых скважин
Выбор типов долот Породоразрушающий инструмент служит рабочим органом, который за счет передаваемой ему энергии производит разрушение породы забоя,...
-
Бурильный инструмент - Технология бурения скважин
Породоразрушающий инструмент (ПРИ) предназначен для разрушения горной породы на забое при бурении скважины. По назначению породоразрушающие инструменты...
-
Колонковое бурение проводят с целью получения из скважины образцов горных пород. Керн формируется на забое скважины в процессе ее углубления с помощью...
-
Колонковое бурение алмазным породоразрушающим инструментом - Буровые установки
Алмазными коронками бурят породы VII - XIIкатегорий по буримости, а на больших глубинах и породы V - VIIкатегорий. Aлмазное бурение применяют обычно в...
-
РЕЖИМНЫЕ ПАРАМЕТРЫ И ПОКАЗАТЕЛИ БУРЕНИЯ - Бурение нефтяных и газовых скважин
Эффективность бурения зависит от комплекса факторов: осевой нагрузки на долото, частоты вращения долота, расхода бурового раствора и параметров качества...
-
Диаметр проходного отверстия ротора должен быть достаточным для спуска долот и обсадных труб, используемых при бурении скважин. Выбираем в соответствии с...
-
Алмазные долота, Список используемой литературы - Долота для сплошного бурения
Рис.4.9 Алмазные долота для сплошного бурения Алмазные долота применяются при проходке очень твердых пород, а также при бурении нижних интервалов...
-
СПОСОБЫ ПРОМЫВКИ, ФУНКЦИИ БУРОВОГО РАСТВОРА - Бурение нефтяных и газовых скважин
При бурении скважин промывочная жидкость должна циркулировать по замкнутому гидравлическому контуру. В зависимости от вида гидравлического контура все...
-
Лопастные долота - Долота для сплошного бурения
Изготавливаются лопастные долота двух типов: двухлопастные долота РХ ("рыбий хвост") и трехлопастные долота. Долота РХ (рис.4.20) применяются для бурения...
-
С породоразушающим инструментом происходят следующие аварии: Алмазные коронки - отрыв матриц, поломка секторов и выкрашивание из них алмазов, срыв...
-
1. Определим нагрузку на долото на каждом интервале: , (2.9.1) Где - коэффициент, учитывающий влияние факторов, действующих в реальных условиях бурения...
-
Разработка конструкции скважины - Бурение инженерно-геологических скважин
Конструкцией скважины называется схема ее устройства, в которой указывается начальный, промежуточные и конечный диаметр применяемого породоразрушающего...
-
Конструкция односекционного турбодолота имеет полый вал, внутри которого устанавливается съемная колонковая труба - грунтоноска. В нижней части...
-
Инструмент для шнекового и медленновращательного бурения - Буровые установки
В комплект инструмента для Шнекового бурения входят долота и шнеки. Порода при бурении разрушается двух - и трехступенчатыми долотами. Торец каждой...
-
7.5 Породоразрушающий инструмент для бурения колонковым способом - Буровые установки
В состав инструмента для колонкового бурения входят породоразрушающие инструменты, расширители, кернорватели, колонковые трубы, промывочные сальники,...
-
Породоразрушающий инструмент - Разработка буровой скважины
Породоразрушающий инструмент (ПРИ) предназначен для разрушения горной породы на забое при бурении скважины. Породоразрушающий инструмент в зависимости от...
-
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ВЫСОКОГО КАЧЕСТВА ОТКРЫТОГО СТВОЛА СКВАЖИНЫ. - Бурение нефтяных и газовых скважин
Известно, что для сохранения коллекторских свойств пород околоскважинной зоны в продуктивном пласте необходимо поддерживать гидродинамическое давление на...
-
Процесс и технология бурения скважин различными способами - Буровые установки
Технология бурения скважин - это способ, последовательность и режим выполнения процессов и операций, связанных непосредственно с углублением скважины....
-
Рис. 14. Влияние угловой скорости шарошечного долота на начальную механическую скорость бурения и углубление за один оборот Рис. 15. Влияние расхода...
-
Вращательное бурение скважин - Бурение нефтяных и газовых скважин
При вращательном бурении разрушение породы происходит в результате одновременного воздействия на долото нагрузки и крутящего момента. Под действием...
-
ЛИКВИДАЦИЯ АВАРИЙ - Бурение нефтяных и газовых скважин
Ликвидация аварий с бурильными трубами и долотами Успешная ликвидация аварий с бурильными трубами в большой степени зависит от того, как скоро замечен...
-
КРЕПЛЕНИЕ СКВАЖИН, ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ - Бурение нефтяных и газовых скважин
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ С углублением ствола скважины по мере необходимости проводят работы по его креплению. Понятие крепления скважины охватывает работы по...
-
КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОМЫВОЧНЫХ ЖИДКОСТЕЙ - Бурение нефтяных и газовых скважин
Классификации облегчают выбор промывочной жидкости при бурении. При этом определяющим моментом должны служить характерные признаки раствора и условия его...
-
Предупреждение и ликвидация аварий при колонковом бурении Во избежание аварий с бурильными трубами необходимо : 1. Тщательно следить за износом бурильных...
-
В 1978 - 1979 гг. Чадакской ГРП Восточно - Кураминской ГРЭ на участке мазар выполнялись поисково-оценочные работы по установлению золотоносности рудных...
-
Выбор вида промывочной жидкости - Бурение нефтяных и газовых скважин
ФУНКЦИИ ПРОЦЕССА ПРОМЫВКИ СКВАЖИН Технологический процесс промывки скважин должен быть спроектирован и реализован так, чтобы достичь наилучших...
-
МЕРОПРИЯТИЯ ПО ПРЕДОТВРАЩЕНИЮ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПРОДУКТИВНОГО ПЛАСТА - Бурение нефтяных и газовых скважин
1. Следует использовать только чистые жидкости без твердой фазы. Общая концентрация твердой фазы в таких - жидкостях не должна превышать 200 мг/л, что...
-
Взрывная подготовка горных пород Исходные данные: - Разрушаемые горные породы - Крепкие мергели; - Коэффициент крепости - 8-10; - Категория...
-
Ударно-канатное бурение кольцевым забоем - Буровые установки
Ударно-канатное бурение кольцевым забоем осуществляется посредством грунтоносов (забивных стаканов, иногда разъемных), сбрасываемых на забой и...
-
УСЛОВИЯ БУРЕНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПРОМЫВОЧНЫХ ЖИДКОСТЕЙ - Бурение нефтяных и газовых скважин
В процессе бурения нарушается равновесие пород, слагающих стенки скважин. Устойчивость стенок зависит от исходных прочностных характеристик горных пород,...
-
Крепление некоторого интервала ствола скважины обсадной колонной с последующим ее цементированием - весьма важный и ответственный этап в строительстве...
-
Общие сведения о технологии бурения скважин - Технология бурения скважин
При Механическом бурении буровой инструмент непосредственно воздействует на горную породу, разрушая ее. Классификация механических способов:-...
Буровые долота - Бурение скважин