4. Інструмент для роторного буріння.
|
Рис.2 Схема конструктивного облаштування бурового технологічного інструмента (снаряду) роторного буріння з прямою промивкою 1 - приєднувальна різьба вертлюга; 2 - перехідник; 3 - перехідник верхній; 4 - ведуча труба; 5 - перехідник нижній; 6- перехідник муфтовий для шарошечних доліт; 7 - перехідник для трилопатевих доліт; 8 - тришарошочне долото; 9 - трилопатеве долото.
|
Буровий снаряд (рис. 2) складається з:
долота,
обважених бурильних труб,
перехідника,
бурильних труб (штанг),
ведучої труби (ведучої штанги), квадратного або шестигранного перерізу.
Він опускається в свердловину на колоні бурильних труб.
У якості породоруйнівного інструменту застосовуються бурові долота, які по характеру впливу на породу підрозділяються на:
ріжучо-сколюючі (лопатеві),
дробильно - сколюючі (шарошечні);
стираюче-ріжучі (алмазні).
Лопатеві долота використовуються тільки при роторному бурінні м'яких порід, що мають високу пластичність.
Вони у свою чергу підрозділяються на:
пикоподібні,
двох-,
трьох-,
шестилопатеві;
ступінчасті.
Двухлопатеві долота типу 2Л призначені для буріння м'яких порід із пропластками порід середньої твердості при використанні легкого встаткування. Випускають ці долота з діаметром 76, 93, 97, 112, 118, 132, 140, 151, 161 мм.
Трехлопаеві долота типу ЗЛ и ЗЛГ використають при бурінні в породах середньої твердості із пропластками м'яких порід. Діаметри цих доліт: 118, 132, 135, 140, 145, 161, 190, 214, 243, 269, 295, 320, 346, 370, 394, 445 мм.
Шестилопатеві долота типів ІР и ІРГ призначені для буріння у твердих породах із пропластками порід середньої твердості й м'яких . Ці долота випускаються з діаметром: 76, 93, 112, 118, 132, 135, 140, 151, 161, 190, 214, 243, 269 мм.
|
Рис.3 Лопатеві долота: а - дволопатеве; б - профіль заправки леза; в - трилопатеве: 1- лезо; 2 - лопать; З - промивочний отвір; 4 - шийка; 5 - різьбова головка |
Ступінчаті гідромониторні трехлопатеві долота типу ДСГ-ЗЛР призначені для буріння свердловин у породах середньої твердості із пропластками твердих пород.
|
.
|
Рис.4 . Лопатеві долота з армуванням: а - дволопатеві; б - трилопатеві; в - шестилопатеві; г – пікоподібні |
|
Пикоподібні долота типів ПЦ и ПР (з центральним і радіальним промиванням) застосовуються при бурінні в м'яких породах, представлених мергелями, глинами, глинистими сланцями без включення будь-яких твердих пропластків і валунно-галечникових відкладень. Вони випускаються з такими діаметрами: 97, 112, 118, 132, 135, 140, 145, 151, 161, 190, 214, 243, 269, 295, 320, 346, 370, 394, 445 мм.
При роторному й турбінному бурінні нафтових і газових свердловин, а також свердловин на воду найбільш широко застосовуються шарошечні долота.
Шарошка - Деталь шарошечного долота, яка виконана в формі циліндра або конуса і має на бічній поверхні зуби або твердосплавні вставки для руйнування породи при обертанні долота (Див. термінологічний словник до теми № 6).
Шарошечне долото - Долото, яке руйнує гірську породу перекочуванням по забою шарошками (Див. термінологічний словник до теми № 6).
Шарошечні долота за кількостю шарошек підрозділяються на одно-, дво-, три (рис. 5.) і багатошарошечні
В залежності від твердості порід зуби шарошечних доліт мають різну висоту та кут загострення, а також різне розташування на поверхні шарошки.
|
Рис.5 Тришарошечні долота: а - загальний вигляд; б -секційні (1 - секція; 2 -шарошка); в - корпусні (1-корпус; 2- лапа; 3 -шарошка) |
Долота - розширювачі застосовують для збільшення діаметра стовбура свердловини перед опусканням колони обсадних труб, а також для створення ширшої зони в інтервалі водоносного горизонту під гравійну обсипку фільтра.
Вони можуть бути шарошечного, лопатевого і гідромоніторного типу (рис. 6).
Розширення свердловини - Процес збільшення діаметра бурової свердловини. (Див. термінологічний словник до теми № 6).
Розширювач - Буровий наконечник, який призначений для калібровки та розширення свердловини
(Див. термінологічний словник до теми № 6).
|
Рис.6 Долота – розширювачі: а - ступінчаті лопатеві (1 – пілот- долото; 2 - корпус розширювача; З - пази для встановлення лопатей; 4 - лопаті; 5 - обважені бурильні труби; 6 - замкове з'єднання; 7 - бурильні труби).б - дволопатеві і нецільні розширювачі ( 1- палець шарніра; 2- лопать; З - корпус; 4 - приєднувальна різьба; 5 - промивний отвір.) |
Бурильна труба - Труба, за допомогою якої передається обертання від станка або ведучої труби до бурового наконечника (Див. термінологічний словник до теми № 6).
При бурінні свердловин на воду застосовують сталеві безшовні бурильні труби з висадженими кінцями, які виготовляють чотирьох типів (Рис. 7):
перший - з висадженими всередину кінцями і муфтами до них;
другий - з висадженими ззовні кінцями і муфтами до них;
третій - з висадженими всередину кінцями і конічною різьбою;
четвертий – з висадженими ззовні кінцями і конічною різьбою.
ПРИМІТКА: Бурильні труби з висадженими кінцями мають меншу міцність.
Труби перших двох типів виготовляються з правою та лівою різьбами, труби третього та четвертого типів - тільки з правою різьбою.
ПРИМІТКА: При бурінні використовуються труби з правою різьбою, а для аварійних робіт - з лівою.
Найбільше використання знаходять труби діаметром 60, 73, 89 мм та довжиною 6; 8; 11,5 м.
|
Рис.7 Бурильні труби: а - тип 1; б - тип 2 (1- труба; 2-муфта); в - тип 3; г- тип 4. |
В колону бурильні труби з'єднують за допомогою бурильних замків, які складаються з ніпеля та муфти.
Ніпель та муфта нагвинчуються на кінці бурильних труб з трубною різьбою (рис. 8).
|
|
Рис.8 Бурильний замок: 1 - різьба; 2 -пасок для маркування; 3 - різьба замкова
|
|
Між собою вони з'єднуються замковою різьбою, яка є більш крупною та із більшою конусністю.
В залежності від діаметра прохідного отвору замки бувають:
ЗН - з нормальним прохідним отвором;
ЗШ- з широким прохідним отвором;
ЗУ- з збільшеним прохідним отвором.
Для підвищення жорсткості бурильної колони і збільшення маси її нижньої частини, з метою створення достатнього осьового навантаження на долото, використовують обважені бурильні труби, які випускають двох типів:
наддолотні, з внутрішньою замковою різбою на обох кінцях;
проміжні, з внутрішньою замковою різьбою на одному кінці і зовнішньою на іншому.
Обважені бурильні труби мають більш товсті стінки, можуть бути гладкими по всій довжині або з конусними проточками для більш надійного захвату при спуско-піднімальних операціях.
Їх діаметр може бути 73, 89, 95, 108, 146, 178, 203 мм, при бурильних трубах діаметром 73 та 89 мм використовують, зазвичай обважені бурильні труби діаметром 146 рідше 178 і 203 мм.
Ведучі труби мають сторону квадрата 60, 80, 112 мм, проте бурові установки УРБ 3АМ та 1БА 15В комплектуються трубами з квадратом 80мм.
Ведуча труба - Частина бурового снаряду, яка безпосередньо сприймає обертання від ротора (Див. термінологічний словник до теми № 6).
Труби мають на верхньому кінці ліву замкову різьбу, а на нижньому - праву.
Для запобігання різьби від руйнування при згвинчуванні та розгвинчуванні на обидва кінці нагвинчують перевідники, відповідно з лівою різьбою на верх та з правою на низ.
Трубний нерехідник (перевідник) – Перехідник, який призначений для з'єднання окремих елементів бурового снаряду, які відрізняються за діаметром та різьбою (Див. термінологічний словник до теми № 6).
Перевідники для бурильних колон використовуються для з'єднання між собою окремих елементів бурильної колони і приєднання породоруйнівного інструмента з різними різьбами.
Перевідники випускають (трохи нагадують елементи замкового з'єднання) трьох типів:
перехідні ПП - з внутрішньою різьбою на одному кінці та зовнішньою різьбою на іншому;
муфтові ПМ - з внутрішньою замковою різьбою на обох кінцях;
ніпельні ПН - із зовнішньою замковою різьбою на обох канцях.
На перевідниках з лівою різьбою додатково проточується пасок завширшки 5мм.
Буровий сальник – Пристрій, який забезпечує щільне з`єднання нагнітального шлангу до ведучої труби
Вертлюг-сальник - Буровий сальник, який має пристрій для підвішування бурової колони (Див. термінологічний словник до теми № 6).
Вертлюг - сальник служить для з'єднання ведучої труби (квадрата), яка обертається, з нерухомим гумовим шлангом, по якому подається промивна рідина, а також для підвішування бурового снаряду за штроп на гачок талевої системи.
|
Рис.9 Вертлюг-сальник |
Допоміжний інструмент застосовують при опусканні і підйомі бурильних і обсадних труб.
Так, для згвинчування та розгвинчування замкових з'єднань використовуються ручні одно- або двошарнирні ключі.
Найбільш широко використовують зварні елеватори.
За допомогою елеваторів опускають і піднімають бурильні труби, а також підтримують їх у підвішеному стані при згвинчувані і розгвинчуванні.