Долота режуще-скалывающего и истирающе-режущего действия.
К современным породоразрушающим инструментам режуще-скалывающего и истирающе-режущего действия относятся долота и бурголовки различных конструкций, оснащенные стальным твердосплавным, алмазным и алмазно-твёрдосплавным вооружением. Изготовляется они диаметром от 76,0 до 469,9 мм.
Лопастные долота
Номинальные диаметры лопастных и шарошечных долот нефтяного сортамента примерно соответствуют друг другу. В настоящее время выпускаются двух-, трехлопастные долота типов М, МС, МСЗ и С. Долота различных типов отличаются друг от друга формой лопастей и способом их армирования. Изготовляются долота цельноковаными или путем приваривания лопастей к корпусу. Система промывки может быть оснащена гидромониторными насадками. Лопасти долот типа М наплавляются только зерновым твердым сплавом (релит), а у долот типа МС и С - армируется пластинами и штырями из твердого сплава и направляются релитом.
Лопастные долота;
а - трёхлопастное; б - двухлопастное; в - типа "РХ"; г - истирающе-режущие типа "ИР"; д - фрезерное типа "ФР"; е - пикообразное.
Алмазные долота
Природные алмазы подразделяются на ювелирные и технические. Технические подразделяются на борты, балласы и карбонадо. Карбонадо значительно менее хрупкие, чем другие алмазы, что в условиях работы породоразрушающего инструмента чрезвычайно важно. Однако основным сырьем для изготовления долот является борты, как самые дешевые. В последние годы широко применяются и синтетические алмазы.
Алмазные долота являются породоразрушающим инструментом, имеющим самое большое количество конструктивных разновидностей.
По форме и направлению промывочных каналов, лопастей и секторов выделяют следующие разновидности алмазного долота: радиальную, ступенчатую и спиральную. Выделяются и комбинированные разновидности (например, ступенчато-радиальное долото).
По раскладке алмазов в матрице различают долота импрегнированные, одно-, двух- и многослойные.
По форме рабочей поверхности выделяют плоские, выпуклые, вогнутые и выпукло-вогнутые долота.
Осевое усилие, приложенное к долоту, при бурении распределяется по его рабочей поверхности неравномерно и очень сильно возрастает в нейтральной части рабочей поверхности. Поэтому, с целью исключения аномального разрушения алмазов, большинство долот изготовляются с вогнутой (воронкообразной) внутренней рабочей поверхностью. Вогнутая форма центральной части способствует также стабилизации направления ствола скважины, образуемого в процессе работы долота.
Алмазные долота также различаются по типу (материалу) спекаемой матрицы, по форме лопастей (секторов) калибрующей части, по схеме раскладки алмазов на рабочей поверхности и по другим признакам.
Долота могут обозначаться следующим образом: ДР…СТ1, ДР…СТ2 и т. д. (рис.5)
В шифре алмазного долота буква Д обозначает "долото", Р - радиальное, И - импрегнированное, Т - ступенчатое (однослойное), К - ступенчатое с торовидными выступами, Л - лопастное, С (в левой части шифра, до цифр) - синтетические алмазы. Цифра в правой части шифра показывает порядковый номер модификации.
Долота одного типа обычно выпускаются в нескольких модификациях.
Размеры алмазных долот по номинальному диаметру обычно смещены в меньшую сторону (около 2 мм) относительно шарошечных и лопастных долот, во избежание преждевременного истирания калибрующего вооружения или заклинивания долота в стволе скважины.
Рис. 2.6. Алмазное долото.
1 - корпус; 2 - алмазосодержащая матрица; 3 - промывочные каналы; 4 - промывочные отверстия; 5 - центральное отверстие, а - расстояние между центрами промывочных отверстий; в - ширина промывочного канала; D - диаметр долота; D1 - диаметр центрального отверстия; d - диаметр резьбовой части; d1 - внутренний диаметр корпуса; d2 - наружный диаметр корпуса; d3 - диаметр промывочных отверстий.