2.2. Лопастные и алмазные долота

Лопастные долота делятся на следующие типы: двухлопастные 2Л; трехлопастные истирающе-режущие ЗИР; шестилопастные истирающе-режущие 6ИР; пикообразные (однолопастные) П.

Лопастные долота отличаются от шарошечных более простой конструкцией и успешно их заменяют при бурении рыхлых, мягких и несцементированных пород. При бурении абразивных пород средней твердости лопастные долота менее эффективны, а для бурения твердых и крепких пород непригодны. Они применяются в основном при роторном бурении, при бурении забойными двигателями используются реже, так как для их работы необходимы большие крутящие моменты.

На рис 2. показана конструкция трехлопастного долота 3Л, состоящего из корпуса 1 и приваренных к нему лопастей 2, изготовляемых из стальных поковок. Промывочное устройство состоит из сопла 7, уплотнительных колец 6, байонетной шайбы 4 для удержания сопла. Рабочие и калибрующие поверхности лопастей упрочняются твердосплавными штырями 3 и пластинами 5. Для соединения с бурильной колонной на головке корпуса имеется замковая резьба 8.

Трехлопастное долота

Рис.2.: а-общий вид; б-разрез; в-сопло

Долота истирающе-режущего типа используются для бурения мягких, средне мягких и средних абразивных пород. В отличие от долот 2Л и 3Л их лопасти имеют ступенчатую форму.

Однолопастные пикообразные долота используются для разбуривания цементных пробок в обсадной колонне (тип Ц) или ДЩЯ расширения стенок скважины (тип Р). Оба указанных типа однолопастных долот имеют сварную либо цельнокованую конструкцию. Рабочие кромки лопасти скошены под углом 45⁰ и армированы с набегающей стороны релитом и твердосплавными пластинами, защищенными чугунным покрытием.

Алмазное долото (рис.3) подобно лопастному, не имеет подвижных деталей и состоит из корпуса 1 с присоединительной резьбой 2 и фасонной алмазонесущей головкой (матрица) 3, выполненной из порошкообразного твердосплавного материала. В зависимости от крепления алмазов в матрице различают долота с однослойной укладкой относительно крупных алмазов и с многослойной укладкой сравнительно мелких алмазов (импрегнированное алмазное долото).

В долотах используют наименее ценные разновидности природных алмазов либо синтетические алмазы.

Алмазное долота

Рис.3.: а-радиальное; б-радиально-спиральное

3. Бурильная колонна

Бурильная колонна предназначена для выполнения следующих основных функций:

• передачи вращения от ротора породоразрушающему инструменту;

• передачи неподвижному столу ротора реактивного крутящего момента, возникающего при бурении скважины забойными двигателями;

• создания на долото осевой нагрузки;

• подвода промывочной жидкости для очистки забоя скважины от выбуренной породы, а также для привода забойных гидравлических двигателей;

• подъема кернового материала и спуска аппаратуры для исследований в стволе скважины;

• проработки и расширения ствола скважины, испытания пластов, ликвидации аварий в скважине.

Ведущая труба

Рис.4.

Бурильная колонна состоит из ведущей трубы, бурильных труб и утяжеленных бурильных труб, соединяемых бурильными замками, муфтами и переводниками. Ведущая труба соединяется с вертлюгом и посредством зажимов взаимодействует с ротором буровой установки. Утяжеленные бурильные трубы устанавливают в нижней части колонны, и они служат для создания осевой нагрузки на долото. При бурении в осложненных условиях, кроме утяжеленных труб, в нижней части колонны устанавливают калибраторы, центраторы, стабилизаторы и другие устройства, предупреждающие искривление скважины. Между ведущей и утяжеленными трубами находятся бурильные трубы, составляющие большую часть бурильной колонны. Для сокращения операций свинчивания и развинчивания, вызывающих износ резьбовых соединений, бурильная колонна делится на свечи, состоящие из нескольких труб. Длина свечи ограничивается ее продольной устойчивостью при осевом сжатии под действием собственного веса и высотой вышки.