Шарошечные долота - Долота для сплошного бурения
Шарошечные долота успешно применяются при вращательном бурении пород самых разнообразных физико-механических свойств с промывкой забоя любой промывочной жидкостью. Созданы конструкции шарошечных долот с одной, двумя, тремя, четырьмя идаже с шестью шарошками. Наибольшее распространение получили трехшарошечные долота (рис.4.22) диаметром от 93 до 490 мм.
Общий вид лапы шарошечного долота с подшипниками показан на рис. 4.23.
Для эффективного бурения горных пород с различными физико-механическими свойствами изготавливаются следующие типы трехшарошечные долот: бурение долото шарошечный лопастный
М - для мягких, вязких, пластичных и несцементированных пород (глины, мел, гипс);
МС - для мягких, вязких, пластичных и несцементированных пород с пропластками пластичных и хрупко-пластичных пород (глины, мел, гипс с пропластками мергеля, песчаника, сланца);
С - для пластичных и хрупко-пластичных пород средней твердости (мергели, песчаники, сланцы);
СТ - для пластичных и хрупко-пластичных пород средней твердости, переслаивающихся твердыми пропластками пород (мергели, песчаники, сланцы с пропластками загипсованного песчаника, сильно заглинизированного известняка и доломита);
Т - для хрупко-пластичных твердых и абразивных пород (песчаники, доломитизированный известняк, доломиты, ангидриты с доломитом); ТК - для хрупко-пластичных твердых пород, перемежающихся с хрупкими твердыми и крепкими абразивными пропластками пород (песчаники, доломитизированный известняк, доломиты, ангидрит с пропластками окремнелых известняков и песчаников);
К - для хрупких крепких и абразивных пород (окремнелые известняки и песчаники).
Наибольшее распространение имеют долота, общий вид которых показан на рис. 4.24. Долота различных типов отличаются друг от друга размерами, шагом между зубьями, конструкцией зубьев, углом наклона оси шарошки к оси долота и конфигурацией шарошек.
С увеличением твердости горных пород рекомендуется применять долота с меньшей высотой зубьев и меньшим шагом между ними. Уменьшение высоты зубьев предотвращает их поломку при разбуривании твердых пород, а сокращение шага между зубьями увеличивает эффект дробления породы.
При бурении в мягких породах шлам часто налипает на шарошки, что снижает эффект работы долота и может даже привести к Прихвату бурильной колонны. Поэтому зубчатые венцы на шарошках долот типа М, МС и С располагаются так, чтобы зубья одной шарошки могли очищать от налипающей породы промежутки между зубьями соседней шарошки. Такие долота называют долотами с самоочищающимися шарошками.
Рис. 4.24 Типы трехшарошечных долот
А - тип М; B- тип Т; В - тип С; Г - тип К
Как видно из рис. 4.24, зубья долота типа К отличаются по конструкции от зубьев долот других типов. Шарошки у долот типа К имеют вставные зубья из твердого сплава с полусферической рабочей поверхностью. Разрушение породы этими долотами заключается в выкалывании последней в зоне контакта зуба с плоскостью забоя. При бурении в весьма твердых породах эти долота более эффективны по сравнению с обычными трехшарошечными долотами. Это объясняется уменьшением площади контакта сферических зубьев с породой, при передаче нагрузки на долото. В связи с этим удельное давление на породу увеличивается по сравнению с обычными долотами при одинаковой осевой нагрузке. Кроме того, твердосплавные вставные сферические зубья изнашиваются гораздо медленнее, чем обычные призматические зубья.
Одним из основных узлов шарошечного долота является Опора (рис. 4.25). При современных режимах бурения опоры долота должны воспринимать при высоких скоростях вращения шарошек значительные осевые нагрузки. Однако вследствие ограниченных габаритов шарошек приходится применять довольно несовершенные подшипники.
Рис. 4.25 Опоры трехшарошечных долот:
А -- опора типа I; Б -- опора типа II; В -- опора типа III
Опоры типа I (две опоры скольжения и одна опора качения -- шариковая) имеют долота малых диаметров (от 93 до 135 мм); опоры типа II (одна опора скольжения и две опоры качения -- роликовая и шариковая) имеют долота средних диаметров (от 140 до 190 мм);опоры типа III (три опоры качения -- роликовая, шариковая, роликовая) имеют долота больших диаметров (от 214 до 490 мм).
Все опоры трехшарошечных долот не имеют обойм, что значительно снижает их работоспособность и долговечность. Попытки изолировать опоры долота от промывочной жидкости, насыщенной абразивными частицами выбуренной породы, и обеспечить принудительную смазку их пока не увенчались успехом.
Продолжительность работы долота на забое зависит от долговечности опоры и износостойкости зубьев шарошки. Правильно сконструированные, изготовленные и собранные опоры шарошек должны быть более долговечными, чем зубья шарошек. При этом условии обеспечивается эффективная безаварийная работа долота на забое скважины.
Размеры, форма и расположение промывочных отверстий оказывают большое влияние на эффективность работы долота. Струя промывочной жидкости очищает зубья шарошек от шлама, охлаждает рабочие элементы долота и смазывает подшипники шарошек.
Наилучшая очистка забоя от шлама в случае разбуривания твердых пород достигается при направлении струн промывочной жидкости непосредственно на забой. При бурении же в пластичных липких породах направлять струю промывочной жидкости на забой целесообразно только при большой производительности буровых насосов, при которой шарошки в достаточной степени очищаются омывающими их турбулентными потоками жидкости, отражающимися от забоя. При малой производительности буровых насосов струи жидкости, направленные на забой, не в состоянии обеспечить очистку шарошек от липкой породы. В результате уменьшается удельное давление на породу и скорость бурения резко снижается. В этих условиях наилучшие результаты получаются при направлении струй не на забой, а на шарошки.
В мягких и рыхлых породах струи жидкости, направленные на забой, не только удаляют шлам, но и разрушают породу за счет возникающего при движении жидкости гидромониторного эффекта. Опыт бурения мягких пород долотами со специальными промывочными насадками позволил создать Гидромониторные долота, которые получили широкое распространение.
Тяжелые условия работы шарошечных долот обусловливают применение для их изготовления высококачественных сталей с последующей химико-термической обработкой наиболее ответственных и быстроизнашивающихся деталей (зубьев, рабочих поверхностей цапф и шарошек).
Для повышения износостойкости зубья и тыльная часть шарошек армируются зернистым твердым сплавом из литых карбидов вольфрама.
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...
-
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...
-
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...
-
Шарошечные долота - Технология бурения скважин
Шарошечными долотами осуществляется свыше 90% объема бурения на нефть и газ; эти долота наиболее производительны при бурении геологоразведочных (сплошным...
-
С учетом выделенных интервалов можно сформировать обоснование выбора типа бурового раствора для бурения. Поскольку интервал 0...450м., сложен...
-
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...
-
ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ Породоразрушающий инструмент (ПРИ) предназначен для разрушения горной породы на забое при бурении скважины. По принципу...
-
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,...
-
Установки для бурения шурфов - Буровые установки
Шурфы при инженерно-геологических изысканиях могут проходиться вручную, специализированными шурфопроходческими установками и буровыми станками. В...
-
Инструмент для ударно-канатного бурения скважин кольцевым забоем - Буровые установки
В комплект основного бурового инструмента для ударно-канатного бурения кольцевым забоем входят забивные стаканы (зонды, гильзы), ударные патроны,...
-
Влияние частоты вращения долота - Бурение нефтяных и газовых скважин
С изменением частоты вращения долота меняется число поражений забоя зубками шарошечного долота. При малой частоте вращения долота промежуток времени, в...
-
ЦСС включает много видов работ, основными из которых являются: 1. Подготовительные работы к строительству. При этом проводится строительство подъездных...
-
ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ОТБОРА КЕРНА - Бурение нефтяных и газовых скважин
Для отбора керна используется специальный породоразрушающий инструмент - бурильные головки (ГОСТ 21210-75) и керноприемные устройства (ГОСТ 21949-76). ....
-
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...
-
Исходные данные 1. Область, район, где закладывается проектная скважина - Ноябрьский район, Тюменской области. 2. Месторождение Вынгапуровское. 3....
-
Обоснование предельных толщин пласта для размещения скважини и сроков выработки извлекаемых запасов, необходимости бурения скважин дублеров В...
-
При бурении инженерно-геологических скважин применяется широкий комплекс грузоподъемного, насосного, энергетического и компрессорного оборудования....
-
Бурильный инструмент - Технология бурения скважин
Породоразрушающий инструмент (ПРИ) предназначен для разрушения горной породы на забое при бурении скважины. По назначению породоразрушающие инструменты...
-
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,...
-
Инструмент для бурения скважин большого диаметра в мягких и рыхлых породах - Буровые установки
Скважины большого диаметра (в том числе шурфы круглого сечения) при инженерно-геологических изысканиях в рыхлых и мягких породах проходятся...
-
Диаметр проходного отверстия ротора должен быть достаточным для спуска долот и обсадных труб, используемых при бурении скважин. Выбираем в соответствии с...
-
Инструмент для вибрационно-вращательного бурения - Буровые установки
Разрушение грунта при вибрационно-вращательном бурении производится совместным воздействием ударных импульсов и крутящего момента. Поэтому...
-
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...
-
СПОСОБЫ БУРЕНИЯ СКВАЖИН, Ударное бурение - Бурение нефтяных и газовых скважин
Бурить скважины можно механическим, термическим, электроимпульсным и другими способами (несколько десятков), Однако промышленное применение находят...
-
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 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...
-
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...
-
Инструмент для ударно-вибрационного бурения - Буровые установки
В качестве породоразрушающего инструмента при вибробурении чаще всего используют Виброзонды. Виброзонд представляет собой трубу длиной 1-3 м, имеющую на...
-
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИН - Бурение нефтяных и газовых скважин
К оборудованию, необходимому для цементирования скважин, относятся: цементировочные агрегаты, цементно-смесительные машины, цементировочная головка,...
-
ТАМПОНАЖНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИН - Бурение нефтяных и газовых скважин
Тампонажные материалы. Это такие материалы, которые при затворении водой образуют суспензии, способные затем превратиться в твердый непроницаемый камень....
-
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ БУРЕНИЯ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН - Бурение нефтяных и газовых скважин
Для выполнения различных операций технологии вращательного бурения требуются различные по функциональным назначениям машины, механизмы и оборудование....
-
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...
-
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...
-
Общие сведения о технологии бурения скважин - Технология бурения скважин
При Механическом бурении буровой инструмент непосредственно воздействует на горную породу, разрушая ее. Классификация механических способов:-...
-
Алмазные долота, Лопастные долота - Технология бурения скважин
Алмазные долота (и бурильные головки) состоят из твердосплавной алмазонесущей рабочей части (матрицы) и стального корпуса с внутренней присоединительной...
-
1. Определим нагрузку на долото на каждом интервале: , (2.9.1) Где - коэффициент, учитывающий влияние факторов, действующих в реальных условиях бурения...
-
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И ОЧИСТКИ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ - Бурение нефтяных и газовых скважин
Приготовление, утяжеление и обработка буровых растворов, а также их очистка от выбуренной породы -- важный процесс при бурении скважины. От качества...
-
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...
-
Рис.10. Спуско-подъемный комплекс буровой установки Спуско - подъемный комплекс буровой установки (рис. 10) представляет собой полиспастный механизм,...
Шарошечные долота - Долота для сплошного бурения