Глава I

БУРОВЫЕ ДОЛОТА

§ 1. Назначение и классификация

Буровые долота являются инструментом, разрушающим породу на забое скважины. При вращательном бурении долото в результате действия на него двух усилий — осевой нагрузки и крутящего момента скалывает, дробит, истирает породу или осуществляет их комбинацию.

По назначению буровые долота разделяются на три вида:

1. сплошного бурения, разрушающие всю поверхность забоя;

2. колонкового бурения, разрушающие поверхность по кольцу; при этом в центре забоя скважины остается столбик породы (керн), который впоследствии извлекается на поверхность;

3. специального назначения, применяемые для разбуривания цементного камня внутри обсадной колонны или в скважине, для зарезки новых стволов вдоль отклоняющего клина и расширения пробуренной скважины и др.

Долота по характеру воздействия на забой и конструктивному исполнению разделяются на следующие группы:

1. лопастные, скалывающие породу;

2. шарошечные, одновременно скалывающие и дробящие породу;

3. алмазные и твердосплавные микроскалывающего и истира­ ющего действия.

Каждая группа долот в свою очередь подразделяется на типы, предназначенные для разбуривания пород различных категорий буримости.

Лопастные долота применяют главным образом для бурения мягких легко разбуриваемых пород, а также пород, харак­теризующихся высокой пластичностью. При разбуривании долотами такого типа пород средней твердости и абразивных эффективность .получают небольшую. Для твердых и крепких пород эти долота применять нецелесообразно.

Шарошечные долота--- наиболее универсальные и наи­более распространены; они применяются для бурения различных

9

Таблица Ы

Основные размеры долот для сплошного бурения, выпускаемых в Советском Союзе

Шарошечные			Лопастные			Алмазные
диаметр, jvut	высота, лип	вое, •кг	диаметр, мм	высота , мм	вес, КЗ	диаметр, мм	высота, мм	нес, кг

76	120	2	76	140
93	160	3,5	93	166
97	165	4	97	160
112	175	5	112	180

НО 188 212

285 310 330

24 34 45

118	185	6	118	180	7
132	200	8	132	180	8,5
135	210	9	135	210	9
140	220	И	140	210	9,5
145	220	12	145	210	10
151	230	13	151	210	10,5
161	230	15	161	250	11
190	250	20	190	250	20
214	275	35	214	250	23
243	300	45	243	250	26
269	325	60	269	250	26
295	350	7о	295	320	42
320	320	100	320	420	45
346	420	120	—	—	—
370	435	150	370	320	46
394	450	175	394	320	49
445	500	275	445	3GO	54

490

550

490	570	142
540	620	184
590	670	215
640	720	240
705	770	270

осадочных пород от самых мягких — легкобуримых до самых креп­ких и абразивных — труднобуримых.

Алмазные и твердосплавные долота приме­няют для бурения хрупко пластичных осадочных, карбонатных и других твердых пород и пород сродней твердости, залегающих на больших глубинах. В пластичных глинах и крепких абразивных породах эти долота малоэффективны.

Буровые долота всех типов снабжаются промывочными устрой­ствами, служащими для подвода промывочной жидкости или газа к забою скважины. Жидкость (или газ) предназначена для удаления выбуренной породы с забоя, очистки, охлаждения и смазки долота и выноса разбуренной породы через затрубное пространство па

10

поверхность. По конструкция промывочных устройств долота раз­деляют на гидромониторные, в которых струя жидкости подастся непосредственно на забой, и проточные с обычными промывочными каналами, по которым жидкость подается не на забой, а на части долота, разрушающие породу.

В зависимости от условий и способа бурения при нагрузках на долото от 200 до 3000 кГ на 1 см диаметра применяются скорости от 30 до 800 об/мин.

Работа долот происходит в среде жидкости, газа или их смесей, содержащих обломки выбуренной породы. Срок службы долот меняется в широких пределах: от 15—20 мин до десятков, а иногда и сотен часов.

Проходка на долото также бывает самая различная: от несколь­ких сантиметров в очень твердых, труднобуримых породах до 1 — 2 тыс. м в мягких, легкобуримых.

Каждый тип долота применяют для бурения пород одинаковой буримо сти.

Долота для сплошного бурения в Советском Союзе применяют следующих диаметров: лопастные — от 76 до 705 мм, шарошечные -от 93 до 490 мм и алмазные — от 96 до 212 мм. Для колонкового бурения: шарошечные — от 118 до 346 мм и алмазные — от 116,5 до 212 мм (см. табл. 1-1).