5. Долота для колонкового бурения

В процессе бурения разведочной, а иногда и эксплуатаци­онной скважины периодически отбираются породы в виде нетронутых целиков (кернов) для составления стратиграфи­ческого разреза, изучения литологической характеристики пройденных пород, выявления содержания нефти, газа в по­рах пород и т. д.

Для извлечения на поверхность керна применяют колон­ковые долота (рис. 9).

Рис. 9. Схема устройства колонкового долота: 1 — бурильная головка; 2 — керн; 3 — грунтоноска; 4 — корпус колонко­вого набора; 5 - шаровой клапан

В зависимости от свойств породы, в которой осуществля­ется бурение с отбором керна, применяют шарошечные, ал­мазные и твердосплавные бурильные головки.

Расположение породоразрушающих элементов в бурильных го­ловках позволяет разрушать горную породу только по периферии забоя скважины.

Образующаяся колонка породы поступает при углублении скважины в колонковый набор, состоящий из корпуса 4 и колонковой трубы (грунтоноски) 3.

Грунтоноска предназначена для приема керна, сохранения его во время бурения и при подъеме на поверхность. Для выполнения этих функ­ций в нижней части грунтоноски устанавливаются кернорватели и кернодержатели, а вверху — шаровой клапан 5, про­пускающий через себя вытесняемую из грунтоноски жид­кость при заполнении ее керном.

По способу установки грунтоноски в корпусе колонкового набора и в бурильной головке существуют колонковые доло­та со съемной и несъемной грунтоноской.

Колонковые долота со съемной грунтоноской позволяют поднимать грунтоноску с керном без подъема бурильной ко­лонны. Для этого в бурильную колонну спускают на канате ловитель, с помощью которого извлекают из колонкового набора грунтоноску и поднимают ее на поверхность. Затем, используя этот же ловитель, спускают и устанавливают в корпусе колонкового набора порожнюю грунтоноску, и буре­ние с отбором керна продолжается.

Колонковые долота со съемной грунтоноской применяют при роторном бурении, а с несъемной — при турбинном.

6. Долота для специальных целей

Расширители. Применяются для расширения диаметра скважины при проходке долотами сплошного и колонкового бурения, а также для центрирования бурильного инструмента в процессе бурения.

В настоящее время применяются два вида расширителей: шарошечные и лопастные. Наиболее распространенными являются трехшарошечные расширители (рис. 10).

Рис. 10. Трехшарошечный расширитель (диаметр 394...445 мм): 1 — корпус; 2 — кольцо; 3 — шпонка; 4 — шпилька; 5 — шарошка; 6 — ось шарошки; 7 — шайба; 8 — рубашка

Кроме трехшарошечных выпускаются четырех- и шестилопастные расширители, одношарошечные пилотные расширители и надцолотные штыревые расширители.

Фрезерные долота. Предназначены для бурения скважин в малоабразивных породах и разбуривания цементных мостов и металла в скважине. Фрезерные твердосплавные спиральные долота выпускаются типа ДФТС (рис. 11). Конструктивная особенность этих долот — расположение твердосплавных пластинок по спирали. Рабочая часть долота сферическая.

Рис. 11. Фрезерное твердосплавное спиральное долото типа ДФТС: 1 — корпус; 2 — ствол; 3 — спиральная лента; 4 — твердосплавные пластинки; 5 — коническая посадка; 6 — втулка; 7 — резиновое уплотнение; 8 — пластинки; 9 — промывочное отверстие; 10 - пробка

Забой промывается через боковые каналы и центральный канал, соединенный отводами с пространством между спиральными лентами. Конструкцией допускается замена изношенных спиралей новыми.

При бурении долотами типа ДФТС на забое в центре образуется керн диаметром 3...5 мм, который потом разрушается пластинками твердого сплава, закрепленными в стенке центрального канала, и выносится по двум открытым боковым каналам за спирали.

Долота для реактивно-турбинного способа бурения (РТБ). При работе агрегатами РТБ используются серийные трехшарошечные долота и долота типа ДРБ (рис. 12), специально разработанные для РТБ. Характерная особенность вооружения шарошек долот типа ДРБ для РТБ — наличие фрезерованных зубьев или твердосплавных зубьев только на периферийных венцах.

Рис. 12. Долота для реактивно-турбинного способа бурения диаметром 490 мм типа ДРБ 13К: / — корпус; 2 — промывочный канал; 3 — лапа в сборе с шарошкой

У долот типа ДРБ наиболее дорогостоящей деталью является корпус, который целесообразно использовать многократно. Поэтому у этих долот сменные приваренные лапы.

Вставные долота для турбинного и роторного бурения без подъема бурильной колонны для смены долота. Сущность способа бурения без подъема бурильной колонны для смены отработанного долота заключается в том, что новое долото спускается, а отработанное поднимается (с помощью каната и специального инструмента — овершота или обратной циркуляции) внутри бурильной колонны.

Для турбинного бурения разработана и выпускается специальная конструкция турбобура с вставным ротором, к которому присоединяется вставное долото. Вставное долото состоит из двух основных узлов: механизма долота и режущих шарошечных комплектов.

Практическая работа № 5