7 – Долота для ударного бурения;
8 – Долота для бурения с отбором керна (кольцевым забоем);
9 – Лопастные.
Заслуживает внимания повышение показателей работы долот в результате криогенной обработки. По анализу работы 196 долот, отработанным в глубоком бурении, повышение показателей опытных долот над серийным составило по проходке на 31,5 %, по стойкости 14 % и по механической скорости бурения на 17 %. По долотам ИСМ получено увеличение проходки в четыре раза по сравнению с серийными, за счет предотвращения разрушения промывочных каналов и образования кольцевой выработки на торце долота. У долота PDC обработанного жидким азотом износостойкость корпуса значительно повысилась.
§ 15. Шарошечные долота
В настоящей главе рассмотрены долота Волгобурмаш рис. 44. Отечественные долота Волгабурмаш приведены к мировым стандартам и соответствуют стандартам API, и по коду IADC всегда можно подобрать аналог долота любого производителя.
Условные обозначения долот ВБМ по коду IADC
Классификация шарошечных долот по IADC – основана на четырехсимвольном коде, отражающем конструкцию долота и тип горных пород, для бурения которых оно предназначено. Первые три символа – цифровые, а четвертый – буквенный. Последовательность цифровых символов определяется как «серия – тип – опора / калибрующая поверхность». Четвертый буквенный символ определяется как «дополнительные характеристики».
Первая цифра кода – серия вооружения долота (1–8).
Восемь категорий серий вооружения соответствуют общей характеристике горных пород, для бурения которых предназначено долото. Серии от 1 до 3 определяют долота с фрезерованным вооружением, а серии от 4 до 8 – долота с твердосплавным вооружением. Внутри групп фрезерованных и штыревых долот увеличение цифры серии означает увеличение твердости пород, для которых предназначено долото.
Вторая цифра кода – тип вооружения долота (1–4). Каждая серия разделена на 4 типа в зависимости от твердости разбуриваемых пород. Тип I означает долота для бурения наиболее мягких пород в пределах серии, а тип 4 – относится к наиболее твердым породам в пределах серии.
Третья цифра (1–7) характеризует конструкцию опоры и наличие (или отсутствие) твердосплавных вставок на калибрующих поверхностях шарошек.
1 – открытая (негерметизированная) опора.
2 – открытая опора для бурения с продувкой воздухом.
3 – открытая опора + твердосплавные вставки на калибрующих поверхностях шарошек.
4 – герметизированная опора на подшипниках качения.
5 – герметизированная опора на подшипниках качения + твердосплавные вставки на калибрующих поверхностях шарошек.
6 – герметизированная опора на подшипниках скольжения.
7 – герметизированная опора на подшипниках скольжения + твердосплавные вставки на калибрующих поверхностях шарошек. Категории 8 и 9 – резервные, для возможного использования в будущем. [43]
Четвертый буквенный символ кода – «дополнительные характеристики» (необязательная). 16 букв используются для обозначения специальных конструкций вооружения, опор, промывочных устройств и защиты корпусов долот.
Некоторые конструкции долот могут иметь более чем одну из дополнительных характеристик. В таких случаях указывается наиболее существенная из них.
А – долота для бурения с продувкой воздухом вместо промывки буровым раствором;
B – специальная конструкция уплотнений, допускающая, на пример, бурение с повышенной частотой вращения;
С – центральная насадка;
D – специальная конструкция вооружения, минимизирующая отклонение ствола скважины;
Е – удлиненные насадки;
G – усиленная защита козырьков лап наплавкой или твердосплавными зубками;
Н – долота для направленного или горизонтального бурения;
J – гидромониторные долота для бурения с набором кривизны;
L – калибрующие накладки на спинках лап, армированные твердосплавными зубками;
М – долота для бурения с забойными двигателями;
S – стандартные долота с фрезерованным вооружением;
Т – двухшарошечные долота;
W – усовершенствованное вооружение;
X – зубки преимущественно клиновидной формы;
Y – зубки конической формы;
Z – другие формы зубков. [43]
Трехшарошечные долота
215,9 AUL–LS62Y-R437
215,9 – Диаметр, мм;
AUL – Продуктовая линия;
LS62Y – Префиксы;
R437 – Суффиксы;
62-Код IADC (две первые цифры)
Суффиксы:
X – Клиновидный зубок, Y – Конический зубок;
Z – Зубок другой формы;
T – Усиленная объемная наплавка зубьев;
G – Армирование твердосплавными зубками обратного конуса шарошки;
D – Армирование зубками с алмазным покрытием обратного конуса шарошки;
GG – Двойной ряд плоских зубков на тыльном конусе шарошек;
DD – Двойной ряд алмазных зубков на тыльном конусе шарошек;
P – Дополнительный калибрующий ряд зубков (подрезные зубки);
F – Высокоскоростное покрытие шарошек карбидом вольфрама.
Префиксы:
C – Центральная промывка;
K – Комбинированная промывка;
A – Продувка воздухом;
N – Удлиненные насадки;
L – Наплавка козырька и набегающей грани лапы;
S – Армирование спинки лапы твердосплавными зубками;
D – Армирование спинки лапы зубками с алмазным покрытием;
B – скос на спинке лапы.
Алмазные долота
215,9 FD-377M-A03 (S333)
215,9 – Диаметр долота;
FD – Продуктовая линия;
FD – долота для бурения сплошным забоем;
D – долота для набора кривизны;
BD – долота для бурения с одновременным расширением скважины;
CB – долота-головки бурильные для отбора керна.
M – Тип породы:
S – Мягкие;
SM – Мягкие-средние;
M – Средние;
MH – Средние-твердые;
H – Твердые.
Рис. 5.1. Шарошечное долото
Шарошечные долота выпускаются: с одной, двумя и тремя шарошками. По характеру воздействия на горную породу подразделяются: дробящего действия, дробяще-скалывающего действия, истирающе-режущего типа, режуще-скалывающего типа. [9]
Долота типа М Рис. 44 – предназначены для бурения самых мягких, нецементированных, а также более плотных и менее пластичных сланцевых глин, пористых мергелей, песчаников, органогенных и органогенно-обломочных сильнопористых известняков, рыхлых песков, чередующихся слабоцементированных песчаников и глин. Имеют самоочищающиеся шарошки, оси шарошек смещены в направлении вращения, чем достигается эффект резания. Большой угол наклона оси шарошки к оси долота позволяет вписать в скважину шарошки больших диаметров.
Долота типа МС – предназначены для разбуривания вязких, пластичных, абразивных пород, бурение которых долотами типа М вызывает интенсивный износ вооружения. Оси шарошек также смещены в сторону вращения относительно оси долота. Отличие двух типов долот в вооружении. Долота типа МС применяются для проходки мягких, с прослойками средней твердости абразивных пород; сланцевых глин плотных и слабопористых, глинистых мергелей, пористых глинистых сланцев и аргиллитов плотных и слабопористых, твердых сланцев с раковистым изломом и метаморфизованных, гипса, каменной соли, меловых отложений, цементированных ангидридов, известняков средней твердости, доломитов.
Шарошки двух и трех конусные самоочищающиеся, со смещенными осями долота в сторону вращения, но меньше, чем у долот типа М. Вооружение то же, но высота меньше. [8]
Долота типа МС3 – Рис. 5.3 применяются для проходки мягких с прослойками средней твердости абразивными породами. Аналогичны долотам МС, но в шарошках вместо литых зубьев запрессованы твердосплавные зубки клиновидной формы. Рис. 5.4.