2.1.2 Вооружение шарошечных долот

Шарошечные долота изготавливают диаметром от 59 до 490 мм из высококачественных легированных сталей. Они имеют вооружение в виде фрезерованных стальных зубьев или вставленных (запрессованных) в отверстия твердосплавных зубков (вставок). Существуют также долота с комбиниро-ванным (стальным и частично твердосплавным) вооружением.

Фрезерованное стальное вооружение выполняется в виде притупленных клиньев (рисунок 9). В пределах венцов фрезерованные зубья характеризуются высотой h, длиной l, притуплением b, углом при вершине g и межзубцовым расстоянием (шагом) S. Твердосплавное вооружение изготовляется в виде зубков различной формы из твёрдого сплава. Твердосплавные элементы вооружения характеризуются диаметром зубков d, их высотой h, радиусом сферы R, шагом S, углублением h₁ в венцовой выступ и сближением донышек l (рисунок 10).

Рисунок 9 – Стальное фрезерованное вооружение

Рисунок 10 – Твердосплавное вставное вооружение

Твердосплавное вооружение для разных пород показано на рисунке 11.

Рисунок 11 – Твердосплавное вооружение для пород:

а - очень мягких; б - мягких; в - мягких, перемежающихся с

породами средней твердости; г - средних; д - средних, переме-

жающихся с твердыми; е - твердых; ж – твердых, перемежаю-

щихся с крепкими; з - крепких и очень крепких

Шарошки современных долот обычно выполняются многоконусными. Один из конусов обычно несёт вооружение, калибрующее стенки скважины, и называется обратным. Выбор типа и вида вооружения, формы зубьев (зубков) (вставок) долота в основном определяется свойствами разбуриваемых пород.

Краткая характеристика вооружения всех типов долот и описание разбуриваемых ими пород приведено в таблице 1.

Таблица 1 – Характеристика вооружения шарошечных долот

Тип долота	Разбуриваемые породы	Характеристика вооружения
1	2	3
М	Мягкие	Фрезерованные стальные зубья
МЗ	Мягкие абразивные	Твердосплавные зубки клиновидной формы
мс	Мягкие с пропластками пород средней твердости	Фрезерованные стальные зубья
мсз	Мягкие абразивные с пропластками пород средней твердости	Комбинированное стальное фрезерованное и твердосплавное вооружение клиновидной формы
1	2	3
с	Средней твердости	Фрезерованные стальные зубья
сз	Абразивные средней твердости	Твердосплавные зубки клиновидной формы
ст	Средней твердости с пропластками твердых пород	Фрезерованные стальные зубья
т	Твердые	Фрезерованные стальные зубья
тз	Твердые абразивные	Твердосплавные клиновидной формы
тк	Твердые с пропластками крепких пород	Фрезерованные стальные зубья и твердосплавные зубки полусферической формы
ткз	Твердые абразивные с пропластками крепких пород	Твердосплавные зубки клиновидной и полусферической формы
к	Крепкие	Твердосплавные зубки сферической формы
ок	Очень крепкие

Полнота поражения забоя по радиусу скважины характеризуется коэффициентом перекрытия, под которым понимается отношение суммы длин зубьев, одновременно контактирующих с забоем скважины, к радиусу долота. В зависимости от типа долота коэффициент перекрытия изменяется в пределах от 0,7 до 1,3. Если бы долота имели сплошные зубья в один ряд по образующей шарошек, то коэффициент перекрытия приблизительно был бы равен 3,0.