Технология алмазного бурения

Особенности технологии твердосплавного бурения.

Расход очистного агента при твердосплавном бурении.

При твердосплавном бурении в качестве очистного агента чаше всего используется жидкость, но не исключено использование воздуха, пены и аэрированной жидкости. При использования жидкости, ее расход рекомендуется выбирать исходя из предлагаемого удельного расхода жидкости необходимого для очистки забоя, приходящегося на 1 см. диаметра скважины q. По опытным данным дл твердосплавного бурения рекомендуется q = 5 – 10 л/мин/ 1 см., где большие значения для мягких пород, меньшие для скальных пород, тем меньше, чем тверже порода.

В скважинах большого диаметра достаточность расхода проверяется по условию выноса разрушенной породы из скважины по скорости восходящего потока. Для твердосплавного бурения рекомендуется Vв.п. = 0,4 – 0,6 м/сек.

1. Для твердосплавного бурения действует зависимость, что чем меньше диаметр коронки, тем выше и скорость бурения и ресурс коронки. Это просто объясняется тем, что при меньшем диаметре меньше путь и соответственно работа резца, в том числе и сил трения. Следовательно, за один оборот резцы коронки меньшего диаметра при той же углубке совершают меньшую работу и меньше изнашиваются, дольше остаются острыми и быстрее и дольше бурят.

2. При бурении коронками с твердосплавными резцами, из-за низкой теплопроводности твердого сплава, имеется критическое значение частоты вращения, при превышении которой происходит катастрофический износ резцов, т.е. резцы «сгорают»

3. Недостаточная прочность твердосплавных резцов на удар требует ограничения величин осевой нагрузки и частоты вращения при бурении в трещиноватых породах, а также осторожного обращения с коронками при транспортировке.

4. Следует отметить, что существует устойчивая тенденция к снижению использования твердосплавных резцов и замене их резцами из сверхпрочных материалов, износостойкость которых при тех же скоростях бурения в 5 – 10 раз выше, чем у твердого сплава.

Бурение коронками с резцами из твердого сплава эффективно лишь в мягких и скальных породах средней крепости, т.е. в породах от 1 до V11 – V111 категорий по буримости, причем, чем выше категория пород, тем менее эффективность твердосплавного бурения. В породах 1Х – Х11 категорий твердосплавное бурение практически неприемлемо. До середины пятидесятых годов прошлого столетия, когда в нашей стране еще не было своих технических алмазов, в твердых скальных породах бурение приходилось выполнять дробью, что было малоэффективно и по скорости бурения и по сложности технологии. Породы 1Х – Х11 категорий представлены твердыми и очень твердыми минералами и породами, разрушать которые может только один природный материал-минерал - АЛМАЗ. Алмаз обладает уникальными свойствами – твердостью и износостойкостью, что позволяет использовать его для бурения самых твердых пород, причем значительно эф-фективнее чем дробью.

Впервые алмазные резцы для бурения были применены в 1854 г. Алмазная коронка впервые была предложена в 1862 году часовщиком Г.Лешо и использовалась при бурении, правда, взрывных скважин, при проходке туннеля в Альпах. После этого за рубежом стали применять и для разведочного бурения коронки, армированные (зачеканенными) сравнительно крупными 4 – 6 мм. алмазными резцами по 4 – 6 штук в коронке. Такие коронки называли «крупноалмазные». В конце Х1Х века и за рубежом и в России стали применять коронки с мелкими техническими алмазами – «мелкоалмазные» В России большой вклад в развитие алмазного бурения сделал профессор С.Петербургского университета С.Г. Войслав, он же сконструировал буровой станок вращательного бурения ас автоматизированной подачей.

Массовое внедрение алмазного бурения в нашей стране началось в конце пятидесятых годов прошлого века после открытия и начала промышленной добычи Якутских алмазов. В эти же годы за рубежом, а с 1960 года в СССР были получены первые промышленные синтетические алмазы. В дальнейшем производство синтетических алмазов расширялось и совершенствовалось, их качество практически сравнялось с природными. Сейчас примерно половина всех буровых алмазных коронок армируется синтетическими алмазами.

Дата добавления: 2014-01-07