Описание штыревого долота
Среди прочих элементов бурильной колонны долота оказывают наибольшее влияние на эффективность бурения горных пород. Поскольку долота непосредственно контактируют с породой, энергия, получаемая ими, является чрезвычайно комплексной. Следовательно, надлежащее применение долот имеет большое значение для достижения ожидаемой эффективности бурения породы всей бурильной колонной
|
Количество штырей |
|
|
Диаметр долота |
Количество |
|
33 – 45 мм |
3 – 6 штырей |
|
45 – 51 мм |
4 – 6 штырей |
|
51+ мм |
6 – 10 штырей |
|
Размер штырей |
|
|
Твердость пород |
Диаметр штырей |
|
Мягкие |
Меньший |
|
Средние |
Средний |
|
Твердые |
Больший |
Тип вставки штыревого долота
Полусферический штырь
- Мощность применения – универсальный штырь
- Оптимально подходит для твердого грунта
- От 25000 до 45000 фунтов на кв. дюйм (от 170 до 300 МПa)
- От абразивного до очень абразивного
Параболический штырь (Полубаллистический)
- Мощность применения – быстрое бурение
- Оптимально подходит для среднего грунта
- От 15000 до 25000 фунтов на кв. дюйм (от 100 до 170 МПа)
- Слабоабразивный грунт
Баллистический штырь
- Мощность применения – быстрое бурение
- Оптимально подходит для среднего грунта
- От 10000 до 20000 фунтов на кв. дюйм (от 70 до 140 МПa)
- Неабразивный грунт.
Конический штырь
- Мощность применения – быстрое бурение
- Оптимально подходит для всех неабразивных грунтов
- Меньшая площадь контакта
- Оптимально подходит для долот меньшего диаметра
Конструкции торцов штыревых долот
С плоским торцом
- Долото общего назначения
- Для твердо-средних грунтов
С утопленным центром
- Для выпрямления искривленных скважин
- Для разрыхленных грунтов
С куполовидным торцом
- С четко выраженным выступающим торцом
- Для расширения скважины в мягком грунте
Описание износа штыревого долота
Острое долото
Ударная энергия, прикладываемая к породе, оптимизирована, образуется крупный скалывающийся материал, а скорость бурения максимальна.
Образование кромок износа
Использование энергии менее эффективно после образования кромок износа. Степень проникновения штыря снижается, больше материала измельчается и образуется меньшая по размеру горная крошка. На породу оказывает воздействие меньший объем ударной энергии, а неиспользованная энергия отражается обратно в бурильную колонну, рассеиваясь в виде тепла и вибрации. Долота следует затачивать до того, как ширина кромки износа достигнет 1/3 диаметра штыря. При бурении с шириной кромки износа более 1/3 диаметра штыря повышается риск разрушения твердосплавного материала.
Чрезмерный износ
В этот момент проникновение штырей обычно самое низкое. Большая часть материала, находящегося в контакте со штырями, измельчается под кромками износа. Стальная поверхность долота соприкасается с забоем скважины. Образуется меньшее количество щебня мелкой фракции, и большая часть энергии отражается обратно в бурильную колонну. Это сокращает срок службы элементов бурильной колонны и увеличивает износ элементов буровой установки. Происходит дополнительное дробление и измельчение буровой мелочи, застрявшей между матрицей долота и забоем скважины, что еще больше снижает скорость проходки.