Алмазные долота

Алмазные долота применяются при проходке очень твердых пород, а также при бурении нижних интервалов глубоких скважин, где их высокая стоимость компенсируется большой долговечностью и, следовательно, снижением затрат времени на спуско-подъемные операции. В СССР выпускались алмазные долота двух типов: спиральные – для турбинного бурения (рис. 3.8, а) и радиальные – для роторного бурения (рис. 3.8, б). Высокая эффективность работы алмазного долота обеспечивается применением для их изготовления высококачественного металла и алмазов, заделанных в рабочие поверхности долота.

Опыт проходки глубоких нефтяных и газовых скважин показал, что одно алмазное долото может пройти в твердой породе до 250–300 м при непрерывном бурении в течение 150–200 ч. Таким образом, одним алмазным долотом можно заменить более десяти шарошечных долот.

2. 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 или газа в порах проходимых пород и т. д.

Для извлечения на поверхность керна применяются специальные долота, называемые колонковыми. При бурении керн входит внутрь такого долота и в нужный момент поднимается на поверхность.

Выпускаются колонковые долота двух типов – со съемной грунтоноской и без съемной грунтоноски. При бурении колонковыми долотами без съемной грунтоноски для подъема керна на поверхность приходится поднимать всю бурильную колонну. При работе же колонковыми долотами со съемной грунтоноской последнюю при помощи специального каната, маленькой вспомогательной лебедки и ловителя извлекают на поверхность без подъема труб.

а

б

Рис. 3.8. Алмазные долота для сплошного бурения

Колонковые долота со съемной грунтоноской

Бурение колонковыми долотами со съемной грунтоноской (керноприемником) предпочтительно при больших объемах отбора керна, что имеет место при бурении опорных, параметрических и др. скважин. Колонковые долота со съемной грунтоноской выпускаются в основном для турбинного бурения. В этом случае грунтоноска монтируется в турбобуре специальной конструкции. Поэтому описание подобного долота будет дано в разделе, посвященном турбобурам.

К Рис. 3.9. Колонковое долото без съемной грунтоноски олонковые долота без съемной грунтоноски

На рис. 3.9 показано колонковое долото без съемной грунтоноски типа СДК-1 в сборе с четырехшарошечной бурильной головкой 1. Корпус долота 4 изготавливается из стандартной бурильной трубы. Внутри корпуса помещается несъемная грунтоноска 8, состоящая из кернодержателя 2, головки 6 с шариковым клапаном 5. Подшипник обеспечивает неподвижность грунтоноски во время вращения бурильной головки вместе с корпусом долота. Тип кернодержателя выбирается в зависимости от свойств проходимой породы. При бурении в мягких и сыпучих породах применяются кернодержатели, рычажки которых полностью перекрывают входное сечение керноприемной трубы (рис. 3.10, а). При бурении в породах средней твердости и в твердых устанавливаются кернодержатели, рычажки которых частично перекрывают сечение керноприемной трубы (рис. 3.10, б).

Эти долота предназначены для роторного способа бурения, но могут быть применены и при турбинном бурении.

В процессе бурения этими долотами в центре скважины образуется столбик породы – керн, который входит через кернодержатель в грунтоноску. Для подъема грунтоноски с керном требуется поднять всю бурильную колонну и долото.