8. Твердосплавные долота исм

Долота ИСМ предназначены для бурения неабразивных и малоабразивных пород широкого диапазона плотности и твердости (М – Т).

Разрушение породы происходит истиранием и резанием как у алмазных долот.

Долота ИСМ оснащены вставными режущими элементами из сверхтвердого сплава «Славутич». Они делятся на 3 разновидности:

1) Режущие

2) Зарезные

3) Истирающие.

Режущие – для бурения пород М, МС, С. По конструкции и принципу разрушения породы они аналогичны лопастным долотам, т.е. состоят из корпуса, 3-х основных лопастей и 3-х дополнительных. Периферийные поверхности армируются вставными твердосплавными штырями. Нижние кромки больших лопастей – вставками из «Славутича».

Промывочное устройство состоит из осевой полости и выходящих из этой полости 3-х боковых каналов, которые могут быть оснащены струйными соплами.

Зарезные – предназначены для зарезки нового ствола, при ликвидации аварий. По конструкции аналогичны фрезерным долотам. Зарезные долота состоят из корпуса в виде полого цилиндра. Торцевая часть разделена на секторы радиальными канавками.

Боковая и торцевая поверхности оснащены вставками «Славутич». Эти долота выпускаются типа МС и обозначаются: ИСМ – 188 – А – МС (А – для аварийных работ)

Истирающие – предназначены для бурения М, С пород, аналогичны алмазным.

Эти долота выпускаются трех типов М, МС, С и отличаются друг от друга схемой расположения зубцов из «Славутич».

4.11 Технико-экономические показатели долот

Основными показателями, характеризующими эффективность работы долот, являются механическая скорость и рейсовая скорость, которые определяются по формулам (4), (5):

, (4)

где h – проходка на долото (м);

t – время механического бурения (час).

, (5)

где h – проходка на долото (м);

t_п – время подъема инструмента (час);

t_д – время замены отработанного долота (час);

t_с – время спуска инструмента (час);

t_н – время наращивания инструмента (час).

Практическая работа № 1

Определение эффективности работы долот, определение степени износа буровых трехшарошечных долот, кодирование износа. Вычисление скоростей бурения.

Задача: Дать сравнительную оценку работоспособности двух долот при следующих данных:

1.Первое долото прошло h₁=66м за t_1м.б.=14,5часов.

2.Второе долото прошло h₂=42м за t_2м.б.=7,3часа.

Время на спуск-подъём и замену долота t_спо=1,8часа

Решение:

Сравнительная оценка работоспособности долот делается по рейсовой скорости. Определяем рейсовую скорость первого долота:

Определяем рейсовую скорость второго долота:

Вывод: второе долото сработало эффективнее, т.к. у него выше рейсовая скорость.

4.12 Снаряды для колонкового бурения

Все снаряды для колонкового бурения состоят из основных частей:

1) буровая головка для разрушения породы вокруг керна

2) внешний корпус

3) внутренняя колонковая труба для сохранения и выноса керна.

4) кернодержатель (кернорватель).

По принципу применения снаряды подразделяются на:

1) керноприемные устройства с несъемной колонковой трубой;

2) со съемной грунтоноской (керн извлекается специальным ловителем на канате, а буровую головку поднимают после полной ее отработки).

Подъем загруженной грунтоноски осуществляется лебедкой. После освобождения от керна на поверхности, пустую грунтоноску сбрасывают в буровые трубы и дойдя до снаряда, она садится головкой на опору.

Для отрыва и удержания керна служит кернодержатель. Существует много разных конструкций кернодержателей, которые применяются в зависимости от условий бурения и физико-механических свойств пород.

Наиболее широко распространены шарошечные буровые головки. По количеству рабочих органов могут быть: 1, 3-х, 4-х и 6-ти шарошечные.

ВНИИБТ разработал колонковые снаряды «Недра» (широко используются в Нефтеюганском регионе), диаметром 203/100, 164/80, 138/67, 122/52 мм.

Колонковый снаряд «Недра» состоит из основных узлов:

• корпус из толстостенной трубы, соединенной замковой резьбой с верхним и нижним переводником;

• внутри корпуса помещена грунтоноска, состоящая из колонковой трубы, которая заканчивается кернорвателями;

• кернорватели цанговый и рычажковый выполнены плавающими, поэтому они неподвижны относительно керна;

• грунтоноска закреплена внутри корпуса винтом, гайкой и запорным кольцом.

Для центрирования снаряда вместо переводников (верхних и нижних) могут быть установлены переводники – центраторы.

Кроме колонкового снаряда «Недра» используются в бурении и другие:

1) «Селур» - диаметром 146/80, 114/52 мм – предназначен для бурения в осложненных условиях. От «Недра» отличается меньшим диаметром.

2) «Кембрий» - диаметром больше, чем у «Недра» и «Селура». Диаметр 172/100, 122/67 мм. Применяется для бурения в трудно отбираемых породах.

Для обеспечения высокого процента выноса керна при турбинном бурении используются специальные турбобуры, работающие на высокооборотном режиме.

В настоящее время разработан целый ряд керноприемных устройств с несъемными к ерноприемниками «Недра», «Кембрий», «Силур» предназначенных для различных условий отбора керна и имеющих аналогичную конструкцию.

Для керноприемных устройств изготовляют шарошечные (рисунок 13), алмазные (рисунок 14), лопастные и ИСМ бурголовки, предназначенные для бурения в породах различной твердости и абразивности.

Согласно ГОСТ 21210 выпускаются шарошечные и лопастные бурильные головки диаметрами от 76,0 до 349,2 мм.

Пример условного обозначения бурголовки для керноприемных устройств без съемного керноприемника: (К) с наружным диаметром Дн = 212,7, внутренним диаметром Дв = 80 мм для бурения мягких пород: К 212,7 / 80 М

Пример условного обозначения бурголовки для керноприемных устройств со сьемным керноприемником (КС) с наружным диаметром Дн = 187,3 , внутренним диаметром Дв = 40 мм для бурения абразивных пород средней твердости:

КС 187,3 / 40 СЗ ГОСТ 21210-75.