Лопатеві долота

Бурові долота для буріння свердловин суцільним вибоєм

Призначення та класифікація породоруйнуючого інструменту

ДЛЯ БУРІННЯ СВЕРДЛОВИН

ПОРОДОРУЙНУЮЧИЙ ІНСТРУМЕНТ

Породоруйнуючі інструменти (бурові долота) призначені для руйнування гірської породи в процесі буріння свердловин.

Руйнування будь-якої гірської породи при обертальному бурінні відбувається в результаті дії двох сил: вертикального (осьового) навантаження на долото, створюваного частиною ваги колони бурильних труб, і горизонтальної сили, яка створюється обертанням колони бурильних труб або валом вибійного двигуна.

За характером руйнування породи бурові долота класифікуються таким чином:

а) долота ріжуче-сколюючої дії, які призначені для розбурювання в’язких і пластичних порід невеликої твердості та малої абразивності;

б) долота дробляче-сколюючої дії, які призначені для розбурювання неабразивних і абразивних порід середньої твердості;

в) долота дроблячої дії, які призначені для розбурювання неабразивних і абразивних твердих, міцних та дуже міцних порід;

г) долота ріжуче-стираючої дії, які призначені для буріння в неабразивних породах середньої твердості і твердих, а також для розбурювання порід, що чергуються за твердістю, абразивних і неабразивних порід.

За призначенням бурові долота можуть бути об’єднані в три групи:

а) для руйнування породи з утворенням суцільного вибою свердловини (буріння без відбору керна);

б) для руйнування породи з утворенням кільцевого вибою свердловини (буріння з відбором керна);

в) для виконання спеціальних робіт.

За конструктивним виконанням бурові долота поділяються на: а) лопатеві; б) шарошкові; в) алмазні і твердо ­ сплавні.

Для буріння свердловин суцільним вибоєм застосовують лопатеві, шарошкові, алмазні і твердосплавні долота.

При бурінні нафтових і газових свердловин застосовують лопатеві долота ріжуче-сколюючого і ріжуче-стираючого типів. До першої різновидності належать дво- (2Л) і трилопатеві (3Л) долота, а до другої - трилопатеві (3ИР) і шестилопатеві (6ИР), і шестилопатеві долота “ИСМ”.

Долота 2Л і 3Л використовують для буріння в неабра ­ зивних м’яких пластичних породах і для буріння в неабразивних м’яких породах з пропластками неабразивних порід серед ­ ньої твердості.

Долота 2Л (рисунок 3.1) виготовляють суцільнокованими, а долота 3Л (рисунок 3.2) - зварними.

Дволопатеве долото (2Л) складається із корпуса і двох лопатей, відштампованих як єдине ціле. Для пропуску рідини долото 2Л має промивальний отвір.

Рисунок 3.1— Дволопатеве долото 2Л

Трилопатеві долота мають ширше застосування, ніж дволопатеві. Долото 3Л (рисунок 3.2) складається із корпуса, верхня частина якого має ніпель із замковою різьбою для приєднання до бурильної колони, і трьох приварених до корпуса долота лопатей, які розміщені стосовно одна до одної під кутом 120 °. Для направлення потоку промивальної рідини до вибою долото має отвори, які розміщені між лопатями. Лопаті виконані загостреними і дещо нахиленими до осі долота в напрямку його обертання.

Рисунок 3.2—Трилопатеве Рисунок 3.3— Трилопатеве

долото 3Л долото «ЗИР»

Для збільшення зносостійкості доліт їх лопаті укріплюють твердими сплавами.

Долота 3Л випускають з промивальними отворами, краї яких укріплені зернистим твердим сплавом, а також з промивальними отворами з встановленими в них мінералокерамічними змінними соплами (насадками). Долота із змінними соплами називають гідромоніторними.

Суттєвим недоліком доліт 2Л і 3Л є інтенсивне зношування їх лопатей, у зв’язку з безперервним контактом ріжучих та калібруючих ствол свердловини країв лопатей долота з вибоєм та стінкою свердловини, а також велика моментоємність.

Долота “ЗИР” (рисунок 3.3) відрізняються від доліт 3Л тим, що лопатки дещо притуплені, а не загострені і приварені до корпуса так, що вони сходяться на осі, а не нахилені до неї.

Краї лопатей додатково укріплені твердосплавними штирями (вставками). Ці особливості їх конструкції дозволяють вести буріння в абразивних м’яких породах з пропластками абразивних порід середньої твердості. Вказані долота руйнують гірську породу різанням (мікрорізанням) і стиранням.

Долота “6ИР” мають три основні лопаті, які служать для руйнування породи вибою і три додаткові укорочені лопаті, які калібрують стінку свердловини. Основні лопаті притуплені і сходяться на осі долота. Додаткові лопаті також притуплені і розміщені між основними лопатями. Руйнують породу різанням (мікрорізанням) та стиранням. Ці долота призначені для буріння в породах середньої твердості.

Рисунок 3.4 — Шестилопатеве долото «ИСМ»

Долота “ИСМ” у лопатевому виконанні виготовляють декількох видів. За конструкцією шестилопатеве долото “ИСМ” відрізняється від долота “6ИР” формою робочої поверхні основних трьох лопатей і розміщенням трьох додаткових укорочених лопатей (рисунок 3.4). Основні лопаті сходяться на осі долота, а додаткові розміщені асиметрично стосовно основних. Долота руйнують породу різанням (мікрорізанням) і стиранням. Додаткові лопаті призначені, як і у доліт “6ИР”, для калібрування стінки свердловини. Для укріплення лопатей використовують надтвердий матеріал “Славутич”, який має високу зносотійкість. Промивальні отвори просвердлені в корпусі долота.

Дата добавления: 2014-01-07