Зарубежные бурильные головки

Производством бурильных головок алмазного и алмазно-твердосплавного типов занимается сравнительно небольшое число компаний. Лидирующие позиции занимают ДБС (Корпорация «Бароид»), «Кристенсен» (компания «Бейкер Хьюз»), «Диама Борт», «Кристалл Профор», «Рид-Хейкалог», «Хьюз Кристенсен» (компания «Бейкер Хьюз»), Секьюрити (корпорация «Дрессер») – и другие.

Любая из перечисленных компаний производит головки для любого типа пород по твердости и абразивности. Заметим, что в России все три организации, выпускающие инструмент для отбора керна (это НПП «Буринтех» г. Уфа, ОАО «Волгабурмаш», г. Самара, СП «Удол», г. Саранск) производят алмазно-твердосплавные бурильные головки для бурения мягких, мягких с пропластками средних, средней твердости и средней с пропластками твердых малоабразивных пород.

Исходя из этого в этом разделе выделим компании, выпускающие бурильные головки для отбора керна в твердых, крепких, очень крепких абразивных породах. Анализ конструкций бурголовок выше перечисленных зарубежных компаний позволил выделить их конструкционные особенности, позволяющие вести отработку керноотборного инструмента в абразивных породах. Заметим, что при отборе керна в абразивных породах Т, ТК, К и ОК расход энергии для разрушения пород существенно увеличивается и в той же степени увеличивается объем тепла, влияющего на стойкость резцов.

Заметим, что для сохранения стойкости инструмента в условиях повышенных температур вооружение зарубежных бурильных головок выполняется в виде:

- из мелких природных алмазов;

- с применением импрегнированных природных алмазов;

- из термостойких самозатачивающихся поликристаллических резцов типов Балласет и Трипакс;

- с использование термостойких поликристаллических алмазных резцов мозаичного типа.

Необходимо также отметить, что все такие бурголовки изготавливаются с твердосплавной противоэрозионный матрицей.

Из бурильных головок, оснащенных алмазами, необходимо отметить головку С 23 серии С фирмы «Нортон Кристенсен» (рисунок 18). Она предназначена для отбора керна в твердых плотных породах средней абразивности. Рабочая поверхность выполнена тороидальной с выступами 1 V-образной формы. Радиально-продольные каналы 2 разделяют уступы друг от друга. Поверхность матрицы волнообразная (мелкоступенчатая). Калибрующая поверхность матрицы оснащена также природными алмазами.

Рисунок 18 – Бурильная головка С 23 серии С

Из бурильных головок серии С необходимо также отметить головку типа С 201, применяемую для отбора керна в средней твердости и твердых, средней абразивности породах.

Фирма «Нортон Кристенсен» выпускает также бурильные головки серии SC, изготовленные на основе термостойких самозатачивающихся режущих элементов Балласет и поликристаллических синтетических алмазов.

На рисунке 19 изображена бурголовка SC 226, применяемая для бурения с отбором керна в средней твердости с пропластками твердых и твердых среднеабразивных породах. Отличается биконическим профилем и узкими V-образными выступами, на которых в один ряд размещены режущие элементы в виде лежащей трехгранной призмы. Выступы 1 разделены радиально-продольными каналами 2. калибрующие и кернообразующие поверхности армированные природными алмазами 3. Режущие элементы показаны цифрой 4. Для улучшения промывки на калибрующей поверхности сделаны три отвода 5.

Рисунок 19 – Бурголовка SC 226

Кроме того, в серии SC необходимо отметить бурголовку SC 279, предназначенную для отбора керна в твердых, очень твердых, крепких и очень в крепких весьма абразивных породах (рисунок 20). Конструкция головки существенно отличается от других бурголовок данной серии. Торовидный торец вооружен синтетическими резцами-сегментами 1, которые насыщены тонкозернистыми импрегнированными алмазами. Как и у бурильной головки SC 226 кернообразующая и калибрующая поверхности армированы природными алмазами. Буровой раствор осуществляет промывку по каналам 2.

В серии ZC бурильных головок фирмы «Нортон Кристенсен» применен комбинированный способ вооружения резцами РДС и мозаичными резцами (рисунок 21).

Рисунок 20 – Бурголовка SC 279

Рисунок 21 – Бурголовка с резцами РДС и мозаичными

Применяются бурголовки этой серии в мягких, средней твердости, твердых абразивных породах. На рисунке представлена бурильная головка ZC 476. как и бурильные головки серий С, SC эта бурголовка защищена в калибрующей и кернообразующей поверхностях природными алмазами.

В широком диапазоне выпускает бурильные головки французская фирма «Кристалл Профор». В серии С производится бурголовка С 600 (рисунок 22), предназначенная для отбора керна в твердых и очень твердых весьма абразивных породах, в том числе известняках, кварцитах. Бурголовка с твердосплавной матрицей, в рабочий слой которой импрегнированны природные и синтетические алмазы. В этой серии необходимо отметить бурголовки С 400, С 500, применяемые для бурения с отбором керна соответственно в средней твердости абразивных и твердых абразивных породах. Бурголовки армированы природными алмазами зернистостью 1/6-1/10 карат на камень.

Рисунок 22 – Бурголовка С 600

Среди широкого диапазона бурголовок фирмы ДБС выделяются головки серии СВ и СТ, например бурголовка СВ 601 imp (рисунок 23). Она предназначена для использования в очень твердых и крепких сильноабразивных породах. Округлые выступы, разделенные широкими промывочными каналами, армированы импрегнированными природными тонкозернитыми алмазами зернистостью 250 шт/карат.

Рисунок 23 – Бурголовка СВ 601 imp

Бурголовка типа СВ 401 имеет на вооружении природные алмазы размером 9-15 шт/карат (рисунок 24). Как видно из рисунка, она обладает симметричным торовидным рабочим торцом. Калибрующая поверхность укреплена природными алмазами и твердосплавными вставками.

Рисунок 24 - Бурголовка типа СВ 401

Как отмечалось ранее, фирма ДБС выпускает также бурголовки серии СТ, в которых для разрушения пород используется термостойкие поликристаллические самозатачивающиеся резцы Трипакс.

Список использованных источников

1 Хайруллин Б.Ю. Разработка техники и технологии глубокого бурения с отбором керна повышенной информативности.

2 РД 39-2-399-80. Методическое руководство по бурению с отбором керна нефтяных и газовых скважин. М., 1982.- С. 113.

3 Брентли Д.Е. Справочник по роторному бурению. Перевод с англ. М.: Недра, 1964.- С. 583.

4 Марамзин А.В. Технические средства для алмазного бурения / А.В. Марамзин, Г.А. Блинов, А.А. Галиопа Л.: Недра, 1982.- 335 с.

5 Справочник бурового мастера /Под общей редакцией В.П. Овчинникова, С.И. Грачева, А.А. Фролова.- М.: «Инфра-Инженерия», 2006.- 608 с.

6 Абатуров В.Г., Маньковский В.А., Леонов Д.В. Анализ эффективности долот типа БИТ. Проблемы развития ТЭК Западной Сибири на современном этапе: Труды международной науч. конф., посвященной 40-летию Тюменского нефтегазового университета. Тюмень: ТюмГНГУ, 2003.- С. 6-8.

7 Инструкция по эксплуатации породоразрушающих инструментов, оснащенных природными, синтетическими алмазами, композиционными алмазосодержащими материалами. РД 39-0148052-526-86 /М.Г. Абрамсон, Н.И. Козырев, А.Б. Михальчук и др. М.: ВНИИБТ, 1987.

Методические указания по дисциплине «РАЗРУШЕНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД ПРИ БУРЕНИИ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН» специальности 130504 «Бурение нефтяных и газовых скважин» для студентов очной, заочной и заочно-сокращенной форм обучения (часть 4 - Инструмент для отбора керна). - Тюмень: ТюмГНГУ, 2007.- 34 с.

Составители: канд. техн. наук, доцент Абатуров В.Г.

ассистент Семененко А.Ф.

Подписано к печати	Бум. ГОЗНАК
Заказ №	Уч.- изд.л.
Формат 60х84 1/16	Усл. печ.л.
Отпечатано на RISO GR 3750	Тираж 100 экз.