Лекция 7. Алмазные колонковое бурение

В настоящее время при бурении твердых и крепких пород широко используется алмазное бурение.

Состав бурового снаряда аналогичен с компоновкой снаряда для твердосплавного бурения. Отличительными особенностями снаряда являются следующие:

- разрушение горных пород осуществляется алмазными коронками;

- в компоновку снаряда между коронкой и колонковой трубой включают расширитель.

Алмазные коронки бывают трех видов: однослойные, многослойные и импрегнированные. В последние годы выпускаются и используются только однослойные и импрегнированные.

Общая схема конструкции алмазной коронки представлена на рис.10

Рис.10 Схема конструкции алмазной коронки

Алмазная коронка состоит из стального корпуса 1, иногда ее называют короночным кольцом, алмазонесущей матрицы 2, объемных алмазов -5, периферийных -4, и подрезных алмазов -3. Матрица изготавливается из металлокерамического шарошка, после раскладки в ней алмазов в специальной форме матрица спекается в печи и приобретает необходимую твердость. По твердости матрицы подразделяются на пять групп: мягкая, средняя, твердая, очень твердая.

У зарубежных компаний твердость матриц может подразделятся на 9 классов.

Для обозначения типа коронки применяют индексы: А- однослойная, М- многослойная, И – импрегнированная.

Однослойные коронки применяются для бурения горных пород VI-X категорий по буримости, преимущественно монолитных с равномерной структурой, с небольшим содержанием кварца. Многослойные коронки предназначены для бурения горных пород IX-XI категорий по буримости, авбразивных и трещиноватых.

Импрегрированные коронки предназначены для бурения горных пород IX-XII категорий по буримости, весьма абразивных, трещиноватых и твердых.

Размеры алмазных коронок приведены в нижеследующей таблице 7.

Таблица 7 – Размеры алмазных коронок

Наружный диаметр, мм	Внутренний диаметр, мм	Наружный диаметр корпуса, мм	Внутренний диаметр корпуса, мм	Высота коронки
		24,5
		34,0
		44,0
		57,0
		73,0
		90,0
		109,0

Для обозначения коронок применяется система индексаций, согласно которой каждая коронка имеет определенной индекс, характеризующий тип и марку, дает ее краткую техническую характеристику, указывает заводской номер и завод-изготовитель.

Например, на корпусе коронки произведены маркировка: 03ИБ, Д150, К30, 125740АИ. Здесь 03 порядковый номер конструкции коронки, первая буква индекса И указывает на конструктивный тип коронки (импрегнированная), цифра 5 указывает, что коронка имеет очень твердую матрицу, буква Д означает что объемные алмазы дробление, число 150 зернистость объемных алмазов, К- указывает сорт подрезных алмазов, 30 зернистость подрезных алмазов. Далее идет номер коронки и товарный знак завода-изготовителя.

Зернистость алмазных коронок – это количества алмазных зерен в 1 карате.

Расширители. В процессе бурения скважины происходит износ коронок не только по торцу, но и по диаметру. Износ коронки по диаметру приводит к уменьшению диаметра скважины, так называемому законушению ствола скважины. Это явление оказывает отрицательное влияние на процессе бурения, т.к. это проводит к перерасходу истирающих материалов, что в конечном месте проводит к удорожанию стоимости бурения.

С целью устранения этого явления в компоновку бурового снаряда между колонковой трубой и коронкой включают алмазные расширители, которые расширяют зауженные участки ствола скважины.

Рис. 11 Схема алмазного расширителя

Расширитель состоит из стального корпуса 1, на верхнем конце которого имеется наружная цилиндрическая резьба предназначенная для соединения с колонковой трубой, а на нижнем конце аналогичная внутренняя резьба для соединения с коронкой. На боковой поверхности имеются продольные матрицы – 2 с алмазами. Здесь необходимо отметить, что диаметр расширителя, измеренный по середине матриц, равен диаметру коронки. Для прохода промывочной жидкости профрезерованы промывочные каналы 3.

Матрицы могут иметь спиральную форму, что позволяет дополнительно получать турбулентный режим течения промывочной жидкости.

Дата добавления: 2015-07-13