Raimondirus.ru

RAiMONDI
298 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Глава 2. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ, СОПУТСТВУЮЩИЕ БУРЕНИЮ СКВАЖИН

Глава 2. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ, СОПУТСТВУЮЩИЕ БУРЕНИЮ СКВАЖИН

70. В данной главе приведены нормы времени на выполнение работ, связанных с углубкой скважины, но не вошедших в технологический комплекс бурения скважин: промывку скважины; проработку ствола скважины; установку пробки в скважине; цементирование колонны обсадных труб; постановку цементного моста; тампонирование скважин глиной; тампонирование скважин заливкой глинистым или цементным раствором; тампонирование скважин быстросхватывающимися смесями; разбуривание цементного моста; крепление скважин обсадными трубами и извлечение их при вращательном бурении; расширение скважин; опрессовка колонны обсадных труб; искусственное искривление скважин; кернометрию; отбор газокерновых проб из угольного пласта; исследование газоводоносных, газоносных угольных пластов и пород; дефектоскопию; установку фильтров в скважины и их извлечение.

71. Затраты времени на выполнение перечисленных вспомогательных работ определяются по таблицам данной главы как дополнительные к затратам времени на бурение.

72. При выполнении гидрогеологических и геофизических исследований в скважинах нормы времени принимаются соответственно по Сборникам вып.1, часть 4 «Гидрогеологические работы» и вып.3 «Геофизические работы», сметные нормы — по настоящему Сборнику.

73. Нормы времени приведены раздельно для условий бурения с поверхности земли и из подземных горных выработок.

74. Вспомогательные работы могут выполняться силами буровой бригады с использованием технических средств, применяемых для бурения, а также с привлечением дополнительного состава работающих и материальных средств (искусственное искривление скважин, кернометрия, отбор газокерновых проб из угольных пластов, исследование газоносности пород, дефектоскопия).

75. Определение расхода дополнительных материалов (цемент, обсадные трубы и т.п.), износа специальных инструментов и приспособлений (керноскопы, отклонители, газокернонаборники и т.п.), услуг специального оборудования (цементировочный агрегат, дефектоскопическая станция и т.п.), а также затраты транспорта по их доставке производится в проекте с учетом конкретных геолого-технических условий проведения работ.

76. Промывка скважины (табл.64).

Содержание работ : спуск колонкового набора и колонны бурильных труб до конечной глубины промывки; промывка скважины при помощи бурового насоса; подъем колонкового набора и колонны бурильных труб.

77. Проработка (калибровка) ствола скважины (табл.65).

Содержание работ: чередование расширения или повторного бескернового бурения отдельных участков ствола ранее пробуренной скважины долотом или толстостенной специальной коронкой, смонтированными на жестком колонковом снаряде (длиной не менее 6 м), со свободным спуском снаряда на колонне бурильных труб на ненарушенных участках ствола скважины с нормальными диаметром и траекторией подъема снаряда.

78. Установка пробки в скважине (табл.66).

Содержание работ : подготовка (сборка) пробки и соединение ее с колонной бурильных труб; спуск пробки на колонне бурильных труб в заданный интервал; закрепление пробки в стволе скважины; отсоединение пробки; подъем колонны бурильных труб.

79. Цементирование колонны обсадных труб (табл.67).

Содержание работ : промывка скважины (нормируется по нормам табл.64), приготовление цементного раствора; оборудование устья скважины заливочной головкой; соединение ее с нагнетательной линией бурового насоса или цементировочного агрегата; закачивание цементного раствора в скважину, спуск разделительной пробки; продавливание цементного раствора в затрубное пространство, нагнетание промывочной жидкости поверх пробки; демонтаж и промывка заливочной головки и нагнетательной линии.

80. Постановка цементного моста (табл.68).

Содержание работ : приготовление цементного раствора, оборудование устья заливочной головкой, закачивание цементного раствора в скважину, спуск разделительной пробки, нагнетание промывочной жидкости под давлением, снятие заливочной головки, промывка нагнетающей системы от цементного раствора.

81. Тампонирование скважин глиной (табл.69).

Содержание работ : подготовка тампонажного материала; доставка его на забой скважины в два приема; двукратный спуск трамбовочного снаряда на колонне бурильных труб, послойное трамбование глиной с конечной толщиной каждого слоя 1.0 м и двукратный подъем промывочного снаряда на колонне труб.

82. Тампонирование скважин заливкой глинистым или цементным раствором (табл 70).

Содержание работ : приготовление раствора; спуск колонны бурильных труб на заданную глубину; закачивание раствора до излива его из устья скважины, подъем колонны бурильных труб, промывка системы от остатков раствора. Заливка скважины глубиной более 300 м производится снизу вверх порциями раствора с одновременным заполнением не более 300 м ствола с последующим подъемом труб на высоту этого интервала.

83 . Тампонирование скважин быстросхватывающимися смесями (табл. 71).

Содержание работ : загрузка БСС в контейнер; спуск контейнера на колонне бурильных труб; выгрузка (выдавливание) БСС на интервале тампонирования; подъем контейнера; спуск шнекового затирочного тампонирующего устройства на колонне бурильных труб; тампонирование участка ствола (затирка смеси в стенки скважины); подъем тампонирующего устройства.

84 . Разбуривание цементного моста.

Содержание работ : этот вид работ полностью аналогичен процессу бескернового бурения пород IV категории по буримости на соответствующих интервалах глубин. В связи с этим нормы на разбуривание цементного моста принимаются равными нормам на бурение скважин без отбора керна в указанных выше условиях.

85 . Крепление скважин обсадными трубами и извлечение их при вращательном бурении (табл.72 ).

а) при спуске труб:

— проработка ствола скважины (объем операции обосновывается проектом, затраты времени определяются по нормам табл.65 );

— подбор, замер труб , калибровка резьбовых соединений, подноска труб к скважине;

— оборудование устья скважины и троса лебедки такелажными и крепящими приспособлениями (универсальная головка, клинья и т.п.);

— свинчивание и спуск колонны труб, задавливание башмака колонны в забой;

б) при извлечении труб:

— установка гидравлического домкрата;

— оборудование устья скважины и троса лебедки такелажными и крепящими приспособлениями;

— извлечение труб домкратом и лебедкой (с расхаживанием);

— развинчивание колонны и укладка труб;

— демонтирование домкрата и других приспособлений.

86 . Расширение скважин.

Содержание работ : однократное или многократное разбуривание кольцевого забоя скважины исходного диаметра до достижения проектного диаметра скважины; проработка ствола скважины (нормируется отдельно по нормам табл.65 ). Нормы времени на расширение скважин определяется по нормам на бескерновое бурение долотом проектного диаметра с учетом поправочных коэффициентов, при расширении: а) на последующий диаметр — 0.50; б) через один диаметр — 0.60; в) через два диаметра более — 1.00.

87. Опрессовка колонны обсадных труб.

Содержание работ : установка заливочной головки на колонне обсадных труб; присоединение ее к нагнетательной линии бурового насоса; опрессовка колонны с выдержкой; демонтаж оборудования.

Норма времени на 1 опрессовку обсадных труб — 0.22 станко- смены.

88 . Искусственное искривление скважины (табл.73 ).

а) при использовании неизвлекаемых (стационарных) клиньев:

— подготовительные работы на поверхности земли (подготовка снаряда к спуску в скважину);

— спуск клина в скважину на колонне бурильных труб и подъем освободившейся колонны;

— ориентирование клина в скважине;

— отбуривание нового ствола по скосу клина;

— бурение ниже скоса несколькими рейсами с набором кривизны и стабилизацией нового ствола на всем интервале искривления. При забуривании выше основного забоя нового ствола в многоствольных скважинах добавляется операция по установке пробки — искусственного забоя (нормируется по табл.66 ).

б) при использовании отклоняющихся снарядов однократного и непрерывного действия:

— подготовка к спуску и ориентирование отклонителя на поверхности;

— спуск отклонителя на колонне бурильных труб;

— ориентирование и раскрепление отклонителя в скважине;

— бурение- пилот – скважины малого диаметра;

— забуривание (расширение) ствола скважины нормального диаметра в новом направлении с набором кривизны;

Читайте так же:
Нормы цемента для бюджетного учреждения

— бурение нового ствола с его стабилизацией несколькими рейсами на всем интервале искривления до получения керна полного диаметра.

Содержание работ : разборка и чистка керноскопа; сборка отбурочных снарядов; подготовка и сборка ориентатора; сборка керноскопа; спуск керноскопа в скважину на колонне бурильных труб; постановка на забой и выравнивание забоя; нанесение ориентированной метки; выдержка ориентатора на забое скважины; подъем керноскопа; извлечение специальной коронки и ориентирующего стержня; просушивание ориентирующего стержня и помещение его в контейнер; оформление документации. Выбуривание, срыв, подъем и извлечение керна с ориентированной меткой производится в процессе дальнейшего бурения скважины.

90 . Отбор газокерновых проб из угольных пластов (табл.75).

Содержание работ : подготовка газокернонаборника (ГКН) к работе; спуск ГКН на колонне бурильных труб; бурение по углю с ограничением проходки за рейс до 0,5 м; подъем ГКН на колонне бурильных труб; извлечение приемной кассеты из ГКН.

91 . Исследование газоводоносных пород, газоносных угольных пластов и пород (табл.76).

Содержание работ : подготовка испытательного и измерительного инструмента к работе; присоединение газового счетчика к сальнику- вертлюгу, установка циркулярно-противовыбросовой головки; промывка скважины (нормируется отдельно по табл.64 ), спуск испытательного инструмента на колонне бурильных труб; испытание пород и пластов; измерение их газовых параметров; отбор проб воды и газа; подъем испытательного инструмента на колонне бурильных труб.

92 . Дефектоскопия бурильных труб и подъемного инструмента в процессе бурения скважин.

Содержание работ : подготовка и настройка приборов, подготовка поверхности труб и оборудования, проведение измерений, запись результатов, демонтаж приборов.

Норма на дефектоскопию бурильных труб в процессе бурения — 1 приборо- смена на 100 станко- смен бурения скважин.

93 . Установка фильтров в скважины и их извлечение (табл.77).

Содержание работ : подготовительно-заключительные операции; операции, связанные с обслуживанием рабочего места; забивка деревянной пробки в нижнюю часть отстойника и ее извлечение; прикрепление направляющих фонарей для центрирования фильтра и снятия их; спуск фильтра на заданную глубину и подъем его; закрепление и раскрепление обсадных труб над устьем буровой скважины (фильтры, устанавливаемые на колонне обсадных труб); техническое обслуживание буровой установки; документация.

Дополнительно в состав работ включается:

а) при установке фильтров «впотай» – установка сальника на надфильтровой трубе и подъем бурильных труб;

б) при установке фильтров с гравийной засыпкой – спуск и подъем труб, по которым засыпается гравий, подсчет требуемого количества гравия, засыпка гравия;

в) при установке фильтров в скважину, незакрепленную обсадными трубами – проработка ствола скважины;

г) при установке фильтров в скважину, закрепленную обсадными трубами – подъем обсадных труб с целью обнажения рабочей части фильтра и закрепление их над устьем скважины (подъем обсадных труб производится с помощью гидравлического домкрата и лебедки буровой установки);

д) при извлечении фильтров, установленных «впотай» – спуск бурильных труб и соединение их с замком фильтра;

Нормы времени на установку и извлечение фильтров приведены в табл. 77,78,79.

гидродинамическое устройство для разбуривания цементных мостов в скважине

Использование: бурение и ремонт скважин на нефть и газ. Сущность изобретения: устройство содержит корпус, в котором размещены вал с долотом и рабочие органы. Вал выполнен полым с открытой с двух сторон полостью. Рабочие органы размещены во внутренней полости вала и жестко связаны с ним. 1 ил.

Формула изобретения

ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗБУРИВАНИЯ ЦЕМЕНТНЫХ МОСТОВ В СКВАЖИНЕ, включающее корпус, размещенный в корпусе и соединенный выходным концом с долотом вал и приводящие вал во вращение рабочие органы, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства за счет увеличения на валу крутящего момента, вал по всей длине выполнен полым с открытой с обоих концов вала внутренней полостью, причем рабочие органы для приведения вала во вращение размещены во внутренней полости вала и жестко соединены с ним.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к буровой технике, в частности к устройствам вращательного бурения, и предназначается в основном для разбуривания цементных мостов и песчаных пробок в эксплуатационной колонне скважины.

Известен забойный двигатель, включающий объемный двигатель и турбобур, каждый из которых состоит из корпуса и вала, при этом корпус объемного двигателя и корпус турбобура гидравлически связаны между собой патрубком, а их валы кинематически связаны между собой, например, с помощью карданного вала [1] .

Однако этот известный двигатель имеет низкий КПД из-за того, что при размещении объемного двигателя и турбобура на одном валу имеет место торможение скорости вращения вала турбобура.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к устройству является винтовой забойный двигатель, содержащий статор, выполненный в виде стального корпуса, к внутренней поверхности которого привулканизирована резиновая обкладка, имеющая на своей внутренней поверхности винтовые зубья левого направления, и размещенный внутри статора стальной ротор, который имеет наружные винтовые зубья левого направления, число которых на единицу меньше, чем у статора. Зубья ротора и статора находятся в непрерывном контакте между собой, в результате чего происходит разделение полостей высокого и низкого давлений и осуществляется рабочий процесс двигателя [2] .

При прокачивании промывочной жидкости через известный двигатель его ротор совершает планетарное движение относительно оси статора, обкатываясь по зубьям резиновой обкладки. Сам ротор при этом вращется по часовой стрелке. Планетарное движение ротора преобразуется в соосное вращение вал шпинделя при помощи карданного вала, передающего крутящий момент и гидравлическую осевую нагрузку от ротора на долото. В шпинделе известного двигателя размещены резино-металлические нижние опоры и многорядный шариковый радиально-упорный подшипник, воспринимающий гидравлическую и забойную нагрузку.

Однако известный винтовой забойный двигатель из-за малого диаметра ротора и малой его массы способен развивать на рабочем валу, соединяемом с долотом, крутящий момент ограниченной величины, что снижает эффективность работы известного двигателя, значительно увеличивает время бурения цементного моста в эксплуатационной колонне скважины.

Изобретение обеспечивает повышение эффективности работы устройства за счет увеличения на его валу крутящего момента.

Дополнительно изобретение позволяет увеличить срок его надежной работы при температуре в интервале разбуривания выше 100 о С.

Изобретение также обеспечивает упрощение его эксплуатации за счет обеспечения возможности использования в качестве промывочной жидкости кроме технической воды любой практически доступной жидкости, например, отработанного бурового раствора, сброшенного в амбар после бурения скважин.

Указанные технические результаты достигаются тем, что в известном устройстве, содержащем корпус, размещенный в корпусе и соединенный выходным концом с долотом вал и приводимые вал во вращение рабочие органы, вал по всей длине выполнен полым с открытой с обоих концов вала внутренней полостью, причем рабочие органы для приведения вала во вращение размещены во внутренней полости вала и жестко соединены с ним.

На чертеже представлен общий вид одного из возможных вариантов устройства, продольный разрез.

Устройство содержит корпус 1, внутри которого размещен вал 2, с помощью верхнего 3 и нижнего 4 подшипников. Между корпусом 1 и валом 2 установлен уплотнительный элемент 5. При этом выходной конец вала 2 посредством переводника 6 соединен с долотом 7. Вал 2 по всей длине выполнен полым с открытой с обоих концов внутренней полостью 8, в которой размещены рабочие органы 9, предназначенные для приведения вала во вращение. Рабочие органы 9 при этом жестко прикреплены к внутренней поверхности 10 полого вала 2.

Читайте так же:
Механизм твердения стоматологического цемента

Рабочие органы 9 могут быть выполнены, например, в виде шнека, как изображено на чертеже. Рабочие органы 9 могут быть выполнены также в виде отдельных частей такого шнека или, например, в виде лопаток или винтов пропеллерного типа. В случае выполнения рабочих органов 9 в виде шнека его наружные кромки по всему внешнему винтовому периметру или частично, как показано штриховыми участками на чертеже, но обязательно должны быть жестко соединены с валом 2. Аналогично должно быть осуществлено жесткое соединение с валом 2 рабочих органов 9 в случае выполнения их в виде отдельных частей шнека. При выполнении рабочих органов 9 в виде лопаток (например, длина которых будет выполнена менее внутреннего диаметра вала 2), то каждая такая лопатка ее боковой кромкой должна быть соединена жестко с валом 2.

В случае выполнения рабочих органов 9 в виде винтов пропеллерного типа последние обоими противоположными концами должны быть соединены с валом 2. Корпус 1 устройства своей верхней частью крепится к нижнему концу колонны бурильных труб 11.

Устройство работает следующим образом.

Устройство на колонне бурильных труб 11 опускают в скважину до касания долотом 7 верхней поверхности цементного моста. Приподняв на колонне бурильных труб 11 устройство с долотом над цементной пробкой, как и обычно перед бурением на 20-25 см, по колонне бурильных труб 11 в устройство подают под давлением промывочную жидкость, которая, благодаря выполнению вала полым по всей длине с открытой с обоих концов внутренней полостью, поступает во внутреннюю полость 8 вала 2 и непосредственно на рабочие органы 9 и, пройдя через все рабочие органы, т. е. через всю длину вала 2, а далее — через долото, промывочная жидкость поступает в межколонное пространство ствола скважины. Благодаря тому, что рабочие органы 9 жестко прикреплены к внутренней поверхности 10 полого вала 2, при прохождении под давлением промывочной жидкости по внутренней полости вала 2 через рабочие органы 9 происходит вращение вала 2 и соединенного с ним долота 7 вокруг их продольной оси.

При использовании устройства на его валу, соединенном с долотом, обеспечивается получение крутящего момента, не менее чем в 2-3 раза превосходящего крутящий момент в устройстве по прототипу при одинаковых габаритных размерах устройств.

Конструкция устройства простая. Она содержит небольшое количество деталей, которые сами по себе просты конструктивно, просты в изготовлении и просты в сборке устройства. В устройстве нет резиновых обкладок, которые необходимо было бы, как в прототипе привулканизировать к корпусу устройства. Все детали устройства являются металлическими, они высокопрочны, износостойки и температуростойки. Это позволяет увеличить срок надежной работы устройства при температуре в интервале разбуривания скважины выше 100 о С.

Устройство может работать на промывочной жидкости любой вязкости, включая жидкости высокой вязкости, не требуя при этом жестких регламентированных способов их очистки, т. е. отпадает необходимость в использовании громоздких желобных систем, например, таких, какими оборудуются буровые для очистки бурового раствора от шлама. Поэтому эксплуатация устройства существенно упрощается, т. к. при его работе отпадает необходимость производить тонкую очистку промывочной жидкости.

Устройство позволяет увеличить проходку при разбуривании цементных мостов и снизить трудовые и материальные затраты на разбуривание цементных мостов в скважине за счет сокращения спуско-подъемных операций бурильных труб для промывки ствола скважины после разбуривания цементного моста, т. к. при разбуривании таким устройством уже обеспечивается полный вынос разбуриваемого цемента при использовании в качестве промывочной жидкости, например, вязкого глинистого раствора. Это особенно важно при разбуривании цементных мостов, находящихся в интервале продуктивного пласта, где глубина зумпфа ограничена башмаком эксплуатационной колонны. (56) Авторское свидетельство СССР N 346967, кл. E 21 B 4/02, 1970.

Северинчик Н. А. Машины и оборудование для бурения скважин. — М. : Недра, 1986, с. 119-122.

Буровое долото

(a. drilling bit, bore bit; н. BohrmeiОІel; ф. trepan, outil de forage; и. broca, trepano) — осн. элемент бурового инструмента для механич. разрушения г. п. в процессе бурения скважины. Термин «долото» сохранился от раннего периода развития техники бурения, когда единств. способом проходки скважины было ударное бурение, при к-ром Б. д. имело сходство с плотничным инструментом того же наименования. По назначению различают 3 класса Б. д.: для сплошного бурения (разрушение г. п. по всему забою скважины), колонкового бурения (разрушение г. п. по кольцу забоя скважины с оставлением в её центр. части керна) и для спец. целей (зарезные долота, расширители, фрезеры и др.). По характеру воздействия на г. п. Б. д. делятся на 4 класса: дробящие, дробяще-скалывающие, истирающе-режущие и режуще-скалывающие. По виду рабочей (разрушающей г. п.) части выделяют шарошечные и лопастные Б. д.
Шарошечными Б. д. осуществляется б.ч. общего объёма бурения нефтяных, газовых и взрывных скважин. Шарошечное Б. д. (или бурильная головка для колонкового бурения) состоит из (одной, двух, трёх, четырёх или шести конич.) сферич. или цилиндрич. шарошек, смонтированных на подшипниках качения или скольжения (или их комбинации) на цапфах секций Б. д. Осн. разновидность шарошечных долот для сплошного бурения — трёхшарошечное долото (рис. 1, а), при бурении глубоких скважин получило распространение также одношарошечное Б. д. (рис. 1, б).

Рис. 1. Шарошечные долота: а — трёхшарошечное; б — одношарошечное; 1 — наружная конусная присоединительная резьба (ниппель); 2 — секция (лапа) долота; 3 — шарошки; 4 — опора долота; 5 — зубья шарошек.
В зависимости от конструкции корпуса шарошечные Б. д. разделяют на секционные и корпусные. В секционных корпус сваривается из отдельных (двух, трёх или четырёх) секций (лап), на цапфах к-рых монтируются шарошки; в корпусных — корпус литой, к нему привариваются лапы со смонтированными на их цапфах шарошками. Для присоединения Б. д. к бурильной колонне у секционных долот предусматривается наружная конусная резьба (ниппель), у корпусных — внутр. конусная резьба (муфта). В СССР выпускаются 13 типов шарошечных долот сплошного бурения диаметрами 46-508 мм (ГОСТ 20692-75). По принципу воздействия на г. п. шарошечные Б. д. делятся на дробящие и дробяще-скалывающие. Б. д. дробящего действия характеризуются миним. скольжением зубьев при перекатывании шарошек по забою и отсутствием фрезерующего действия по стенке скважины периферийными зубьями; различают следующие их типы: Т — для бурения твёрдых пород, ТЗ — твёрдых абразивных пород, ТК — твёрдых пород с пропластками крепких, ТКЗ — твёрдых крепких абразивных пород, К — крепких пород, OK — очень крепких пород. Шарошечные Б. д. дробяще-скалывающего действия харак- теризуются увеличением скольжения зубьев при перекатывании шарошек по забою и стенке скважины. Типы Б. д. дробяще-скалывающего действия: M — для бурения мягких пород, МЗ — мягких абразивных пород, MC — пород мягких с пропластками ср. твёрдости, МСЗ — мягких абразивных пород с пропластками ср. твёрдости, С — пород ср. твёрдости, СЗ — абразивных пород ср. твёрдости, CT — пород ср. твёрдости с пропластками твёрдых. Породоразрушающим элементом (вооружением) шарошечных Б. д. служат фрезерованные зубья или запрессованные твердосплавные зубки и комбинации зубьев с зубками на поверхности шарошек. Для повышения износостойкости фрезерованных зубьев шарошек от абразивного износа их наплавляют твёрдым сплавом, состоящим из зёрен карбидов вольфрама. Для уменьшения износа долота по диаметру периферийные венцы долот типов С, CT и Т имеют Г- или Т-образную форму. Геом. форма и параметры зубьев (высота, длина, шаг, а также смещение осей шарошек) различны (уменьшаются от типа M к типу Т) и зависят от физ. свойств разбуриваемых г. п. Совр. вооружение шарошек Б. д. выполняется из вставных твердосплавных зубков с призматич. (типы МЗ, СЗ, МСЗ и ТЗ) и сферич. (тип ТК) рабочими головками. Опора шарошечных Б. д. в процессе вращения шарошки обеспечивает передачу осевой нагрузки от бурильной колонны через цапфы и тела качения вооружению шарошки, находящемуся в контакте с г. п. забоя скважины. В опорах Б. д. в качестве радиальных используются подшипники роликовые, шариковые и скольжения, радиально-упорных — шариковые подшипники, упорных — подшипники скольжения. На рис. 2 показаны наиболее известные схемы опор, к-рые применяют в шарошечных Б. д. В каждой опоре имеется замковый шариковый подшипник, удерживающий шарошку на цапфе и воспринимающий осевую составляющую нагрузки на долото.

Читайте так же:
Бетон марки 250 расход цемента

Рис. 2. Схемы опор шарошечных долот: а — опора скольжения — шариковый подшипник — опора скольжения (СШС); б — двухрядный шариковый подшипник — роликовый подшипник (ШШР); в — роликовый подшипник — шариковый подшипник — роликовый подшипник (РШР); г — трёхрядный шариковый подшипник (ШШШ); д — роликовый подшипник — двухрядный шариковый подшипник (РШШ); е — роликовый подшипник — шариковый подшипник — опора скольжения — упорная пята (РШСу).
Число роликов и шариков в опоре шарошек и их размеры зависят от размера долота, схема опоры — от режима бурения. Долота, использующиеся для высокооборотного бурения (более 250 об/мин), имеют опору с телами качения без герметизации (серия 1АВ), для среднеоборотного бурения (до 250 об/мин) — опору по схеме ролик-шарик — скольжение — упорная пята без герметизации (серия 1АН) либо с герметизацией при помощи торцевой манжеты (серия 2АН). Долота для низкооборотного бурения (до 60 об/мин) имеют герметизированную маслонаполненную опору по схеме скольжение — шарик — скольжение — упорная пята с радиальной уплотняющей манжетой. В долотах с герметизир. маслонаполненной опорой в утолщённой части лапы имеется спец. резервуар со смазкой, в к-рый вмонтирован эластичный мешок, изменяющий форму по мере увеличения давления при спуске долота в скважину и способствующий вытеснению смазки по смазочным каналам к трущимся элементам опоры. При этом уплотнит. манжета должна обеспечить герметичность опор со стороны торца шарошки. Это достигается жёсткостью торцевой манжеты и плотным прилеганием её к торцу шарошки.
Для подвода промывочной жидкости через долото к забою скважины в шарошечных Б. д. имеются спец. промывочные или продувочные устройства. В зависимости от конструктивного выполнения выделяют шарошечные Б. д. с центральной, боковой промывкой, а также продувкой воздухом. Б. д. с центр. промывкой имеют одно отверстие в центре долота либо 3 отверстия или щели в корпусе (промывочной плите), через к-рые промывочная жидкость направляется на шарошки в центр. часть скважины. В долотах с боковой промывкой (гидромониторные Б. д., рис. 3, а) промывочная жидкость через сопла направляется между шарошками в периферийную зону забоя скважины.

Рис. 3. Трёхшарошечное долото: а — гидромониторное; б — с продувкой опор воздухом; 1 — наружное конусное присоединение; 2 — секция (лапа) долота; 3 — шарошка; 4 — опора долота; 5 — гидромониторный канал; 6 — канал для продувки опоры воздухом; 7 — зубья шарошек.
В Б. д. с продувкой воздухом (рис. 3, б), газом или воздушно-водяной смесью одна часть потока через центр. отверстие в корпусе долота подаётся на шарошки, другая — по спец. каналам в лапах и их цапфах поступает в полость опор шарошек для их охлаждения и очищения от бурового шлама. При бурении взрывных скважин в долотах с продувкой воздухом применяют обратные клапаны, к-рые обеспечивают немедленное закрытие центр. продувочного канала долота после прекращения подачи воздуха и тем самым не допускают засасывания частиц породы в полость корпуса долота над входом в продувочные каналы лап.
Лопастные Б. д. предназначены для бурения вращат. способом мягких и ср. твёрдости пород.

Рис. 4. Лопастные долота: а — двухлопастное; б — трёхлопастное; в — пикообразное; г — шнековое; 1 -корпус; 2 — лопасть долота; 3 — промывочные каналы; 4 — армировка долот.
Лопастное Б. д. (рис. 4, а, б, в) состоит из кованого корпуса с присоединит. резьбой, к к-рому привариваются 3 и более лопастей. У двухлопастного долота корпус и лопасти отштамповываются как одно целое. Для повышения износостойкости долот лопасти армируются твёрдым сплавом. Пластинки твёрдого сплава заплавляются на передней грани лопастей в специально профрезерованные пазы. Боковые (калибрующие стенку скважины) грани лопастей армируются цилиндрич. зубками (сплав ВК8-В), запрессовываемыми в просверленные отверстия. Промежутки между зубками наплавляются твёрдым сплавом. В СССР лопастные долота (ГОСТ 26-02-1282-75) с промывкой изготовляют с цилиндрич. отверстиями в корпусе (тип 2Л, диаметры 76-165,1 мм, скорость движения промывочной жидкости до 50 м/с) и сменными гидромониторными насадками в корпусе (тип ЗЛ, диаметры 120,6-469,9 мм, скорость промывочной жидкости не менее 90 м/с). Истирающе-режущие Б. д. (тип ЗИР) имеют диаметры 190,5-269,9 мм. Пикообразные Б. д. (тип П, диаметры 98,4-444,5 мм) изготовляют двух разновидностей: Ц — для разбуривания цементных пробок и металлич. деталей низа обсадных колонн; R — для расширения ствола скважины. К лопастным относятся также Б. д. для ударно-канатного бурения. Для бурения без промывки скважины применяют шнековые долота (рис. 4, г).
Для вспомогат. работ (разбуривания цементных мостов, металла в скважине) выпускаются фрезерные Б. д.: тип ФР в виде плоскодонных фрезеров, нижняя рабочая поверхность к-рых оснащена твердосплавными зубками или пластинками, выступающими над корпусом Б. д.; тип ДФТС с расположением твердосплавных зубков по 3 спиралям, имеющим плавный переход от центр. канала долота на рабочую сферу.
Для бурения скважин с отбором керна применяют шарошечные и лопастные бурильные головки, к-рые изготовляют для спец. керноприёмных устройств со съёмным и несъёмным керноприёмниками. Колонковые долота со съёмным керноприёмником позволяют отбирать с забоя скважины керн без подъёма бурильной колонны.
Керноприёмник с керном извлекают из скважины шлипсом, спускаемым в бурильные трубы со спец. лебёдки, а бурильную головку поднимают только после её износа вместе с колонной. При работе колонковыми долотами с несъёмным керноприёмником для выноса керна из скважины необходимо поднимать всю бурильную колонну; при этом часто головки оказываются неизношенными. Кернообразующие элементы долот передают на керн миним. поперечные усилия, что снижает вероятность его разрушения; промывочные каналы в бурильных головках расположены так, что струя промывочного раствора минует керноприёмник.
Б. д. и бурильные головки изготовляют из прочных и износостойких материалов, т.к. в процессе бурения на долото действуют осевые и ударные нагрузки, вращающий момент, а также давление и хим. активность промывочной жидкости. Для секций (лап) и шарошек Б. д. применяют хромникельмолибденовые, хромникелевые и никельмолибденовые стали. Выпускаются Б. д. и бурильные головки, оснащённые природными или синтетич. алмазами (см. Алмазное бурение). Нек-рые типы долот изготовляют из сталей электрошлакового и вакуумно-дугового переплавов.
Совершенствование Б. д. осуществляется в направлении улучшения их конструкций: создания новых схем опор с герметизир. маслонаполненными опорами для низкооборотного и высокооборотного бурения; применения новых форм твёрдосплавных зубков; изыскания более износостойких материалов; повышения точности изготовления деталей и сборки Б. д., а также применения более совершенных схем подвода промывочной жидкости к забою скважины. См. также Буровая коронка.

Читайте так же:
Объемно массовые свойства цемента

Литература: Палий П. А., Корнеев К. Е., Буровые долота, (3 изд.), М., 1971.

Ю. Е. Владиславлев.

Смотреть значение Буровое долото в других словарях

Долото — ср. долбило, плотничье орудие для долбленья; стальная пластинка с поперечным лезом на одном конце, и с гвоздем для осадки в колодку, или с трубкой для вставки черена на.
Толковый словарь Даля

Долото для разбуривания цементного моста

Наружная конусная присоединительная резьба (ниппель)

2 — Cекция (лапа) долота

В зависимости от конструкции корпуса шарошечные разделяют на секционные и корпусные.

3 — Шарошки

В секционных корпус сваривается из отдельных (двух, трёх или четырёх) секций (лап), на цапфах к-рых монтируются шарошки; в корпусных — корпус литой, к нему привариваются лапы со смонтированными на их цапфах шарошками.

4 — Опора долота

Опора шарошечных в процессе вращения шарошки обеспечивает передачу осевой нагрузки от бурильной колонны через цапфы и тела качения вооружению шарошки, находящемуся в контакте с забоя скважины.

5 — Зубья шарошек

Различают следующие их типы: Т — для бурения твёрдых пород, ТЗ — твёрдых абразивных пород, К — крепких пород, OK — очень крепких пород. M — для бурения мягких пород, МЗ — мягких абразивных пород, С — пород ср. твёрдости, СЗ — абразивных пород ср. твёрдости.

Характеристики и расшифровка маркировок шарошечных долот

Шарошечные долота на сегодняшний день бывают следующих типов:

ТипГеологические условия проходкиИсполнение шарошки
МБурение мягких породС фрезерованными зубьями*
МЗБурение мягких абразивных породСо вставными твердосплавными зубками**
МСБурение мягких пород с пропластками пород средней твердостиС фрезерованными зубьями
МСЗБурение мягких абразивных пород с пропластками пород средней твердостиС фрезерованными зубьями и твердосплавными зубками
СБурение пород средней твердостиС фрезерованными зубьями
СЗБурение абразивных пород средней твердостиСо вставными твердосплавными зубками
СТБурение пород средней твердости с пропластками твердых породС фрезерованными зубьями
ТБурение твердых породС фрезерованными зубьями
ТЗБурение абразивных твердых породСо вставными твердосплавными зубками
ТКБурение твердых пород с пропластками крепкихС фрезерованными зубьями и твердосплавными зубками
ТКЗБурение твердых абразивных пород с пропластками крепкихСо вставными твердосплавными зубками
КБурение крепких породСо вставными твердосплавными зубками
ОКБурение очень крепких породСо вставными твердосплавными зубками

* — фрезерованные зубья — выполнены за одно целое с телом шарошки
** — вставные твердосплавные зубки — обычно карбит-вольфрамовые вставки.

Долота и виды долот, применяемых в бурении

Существуют различные виды долот, они отличаются по назначению, исполнению, разрушению породы. По назначению:

  • сплошные;
  • с отбором крена;
  • особого предназначения
  • лопастный тип;
  • шарошечный;
  • ступенчатый;
  • пикообразный.

Буровые долота делятся на:

  • режуще-скалывающие;
  • дробяще-скалывающие;
  • режуще-истирающие.

Задача у данного инструмента заключается в том, чтобы создать скважину необходимой глубины. Специалисты советуют приобретать инструмент совместно с буровыми установками.

ЛОПАСТНЫЕ ДОЛОТА

Инструмент сказывает и срезает породы, лопастный инструмент можно создать собственноручно. Но оптимальный решением будет довериться специалисту. Лопастные устройства подходят для мягких и рыхлых пород. Среди особенностей стоит выделить, что при глубоком проникновении диаметр ствола уменьшается. Идеальное решение для создания скважин на небольшой глубине. Глубина не должна превышать 50 метров.

О технических особенностях

Существует два типа:

  1. М служит для работ по мягкому грунту.
  2. МС — для средней твердости.

Лопастное буровое долото первой модификации состоит из корпуса и дополнительной резьбы. При этом корпус и резьба свариваются друг с другом, вся конструкция армируется. А второй вид лопастного долота приспособлен для отбора керна. У него имеются шарошечные и бурильные головки. С таким устройством можно отбирать керн с забоя скважины, не поднимая колонну. Составляющие, которые предназначены для разрушения поро

Если рассматривать колонковое долото, то оно отличается наличием коронки. Она необходима для бурения вращательным способом, при этом различаются алмазные и твердосплавные коронки. Такое изделие имеет тороидальные канавки, они находятся на уступе внутренней стороны. Канавки необходимы для перехода от нисходящего потока к восходящему.

Малогабаритные устройства используются для мягкого грунта и пород с прослойками. При работах забой промывается специальным агентом.

Оборудование чаще всего применяется для геологоразведческих скважин. Оно используется для создания колодцев, при этом может использоваться на протяжении 15 часов.

Рассматривая долота режущего вида, стоит отметить, что они могут бурить до загрязнения кромок. Основной частью устройства считается центральная часть, от нее зависит качество проводимых работ. Ее поломка будет означать остановку проводимых работ.

Лопастные буровые долота

Этот инструмент применяется при бурении скважин в породах до V категории по буримости с применением в качестве очистного агента промывочной жидкости или воздуха. Чаще остальных встречаются трехлопастные модели, которые обеспечивают высокую скорость проходки. Если приходится иметь дело с породами VI — V категории, то рекомендуется использовать долота с четырьмя или шестью лопастями.

Для снижения абразивного воздействия на конструкцию инструмента предусмотрены твердосплавные наплавки. Кроме того, для повышения длительности использования предусмотрена возможность оперативной замены режущих зубцов.

В линейке инструментов производства АО «Геомаш» представлены буровые долота лопастного типа с внешним диаметром от 112 до 295 мм. Также при выборе следует учитывать в виду диаметр соединения. В случае, если породоразрушающий инструмент и бурильная штанга имеют разную резьбу, то придется воспользоваться переходником или, если это невозможно, купить подходящее долото.

Шарошечное долото

Такое устройство позволяет не только скалывать, но и дробить породу. Оно используется при добыче нефти, газа, является комбинацией сложного типа. Могут применяться для пород любой твердости, за счет чего отличаются широкой сферой использования. В данном оборудовании имеется инструмент вращательного бурения с карьерными станками шарошками. Может применяться для скважин различного назначения, это и поисковые, и эксплуатационные, и инженерно-геологические.

Рассматривая конструкцию, стоит отметить сложность создания оборудования. Стоит перечислить особенности конструкции:

  1. Необычная геометрия составляющих.
  2. Угол наклона оси зависит от оси изделия.
  3. Необычное положение зубьев венца.

В нашей стране устройство приобрело популярность за счет быстрого создания скважин для добычи нефти и газа. Шарошечные устройства могут представлять собой целостную конструкцию, а могут быть секционными.

Главная: О бурении: Бурение нефтяных и газовых скважин: Буровые установки, оборудование и инструмент: Буровой инструмент: Долота

Долота

/Основной буровой инструмент/

бывают лопастные, шарошечные, алмазные и твердосплавные.

Лопастные долота (рис. 17) выпускаются трех типов: двухлопастные, трехлопастные и многолопастные. Под действием нагрузки на забой их лопасти врезаются в породу, а под влиянием вращающего момента — скалывают ее. В корпусе долота имеются отверстия, через которые жидкость из бурильной колонны направляется к забою скважины со скоростью не менее 80 м/с. Лопастные долота применяются при бурении в мягких высокопластичных горных породах с ограниченными окружными скоростями (обычно при роторном бурении).

Рис. 17. Лопастное долото:

1 — головка с присоединительной резьбой; 2 — корпус; 3 — лопасть; 4 — промывочное отверстие; 5 — твердосплавное покрытие; 6 — режущая кромка.

Шарошечные долота (рис. 18) выпускаются с одной, двумя, тремя, четырьмя и даже с шестью шарошками. Однако наибольшее распространение получили трехшарошечные долота. При вращении долота шарошки, перекатываясь по забою, совершают .сложное вращательное движение со скольжением. При этом зубцы шарошек наносят удары по породе, дробят и скалывают ее. Шарошечные долота успешно применяются при вращательном бурении пород самых разнообразых физико-механических свойств. Изготавливают их из высококачественных сталей с последующей химико-термической обработкой наиболее ответственных и быстроизнашивающихся деталей, а сами зубки изготавливаются из твердого сплава.

Рис. 18. Шарошечное долото:

1 — корпус с резьбовой головкой; 2 — лапа с опорой; 3 — шарошка.

Алмазные долота (рис. 19) состоят из стального корпуса и алмазонесущей головки, выполненной из порошкообразной твердосплавной шихты. Центральная часть долота представляет собой вогнутую поверхность в форме конуса с каналами для промывочной жидкости, а периферийная зона — шаровую поверхность, переходящую на боковых сторонах в цилиндрическую.

Рис. 19. Алмазное долото:

1 — корпус; 2 — матрица; 3 — алмазные зерна.

Алмазные долота бывают трех типов: спиральные, радиальные и ступенчатые. В спиральных алмазных

долотах рабочая часть имеет спирали, оснащенные алмазами и промывочные отверстия. Долота этого типа предназначены для турбинного бурения малоабразивных и среднеабразивных пород.
Радиальные алмазные
долота имеют рабочую поверхность в виде радиальных выступов в форме сектора, оснащенных алмазами; между ними размещены промывочные каналы. Долота данного типа предназначены для бурения малоабразивных пород средней твердости и твердых пород как при роторном, так и при турбинном способах бурения.
Ступенчатые алмазные
долота имеют рабочую поверхность ступенчатой формы. Они применяются как при роторном, так и турбинном способах бурения при проходке малоабразивных мягких и средней твердости пород.

Применение алмазных долот обеспечивает высокие скорости бурения, снижение кривизны скважин. Отсутствие опор качения и высокая износостойкость алмазов повышают их срок службы до 200…250 ч непрерывной работы. Благодаря этому сокращается число спуско-подъемных операций. Одним алмазным долотом можно пробурить столько же, сколько 15…20 шарошечными долотами.

Твердосплавные долота отличаются от алмазных тем, что вместо алмазов они армированы сверхтвердыми сплавами.

  • Долота
  • Бурильные трубы, замки, центраторы и др.
  • Пример компоновки бурильной колонны

Классификация бурового инструмента

Буровая головка является главным элементом оборудования механизма для сплошного бурения скважин под строительные и промышленные нужды. Буры крепятся к рабочей трубе и выполняются в различных конструктивных модификациях в зависимости от особенности выполняемых работ и способа бурения скважины.

По типу воздействия на грунт буры разделяются на:

  • дробящие (шарошечные);
  • режущие-истирающие (алмазные);
  • режуще-скалывающие (лопастные).

Для работы с неплотными или рыхлыми породами применяется буровая головка с насадками в виде лопастей. Вращательное движение данных лопастей производит разрушающее воздействие на грунт. Для разбивания пород средней твердости и крепких пород используются буры шарошечного типа, которые осуществляют ударное воздействие на грунт при помощи зубьев, расположенных на шарошках. Для работ вспомогательного характера (бурение цементных образований, работ по обустройству уже готовой скважины) применяют снаряжение фрезерного типа.

Так как буровой долото подвергается значительным нагрузкам разного характера в процессе работы, для укрепления поверхность лопастей (шарошек) армируется сплавами высокой плотности.

Для работы с породами перемежающейся твердости используют породоразрушающие элементы с твердосплавными штырями или алмазными зернами.

Шарошечные долота

К функциональным характеристикам данного инструмента относится не только разрушение грунта, но и формирование стенок самой скважины. По функциональным признакам породоразрушающие элементы можно разделить на три вида:

  • бур в соответствии с размерами скважины;
  • бур по кольцевой окружности грунта;
  • бур специального назначения.

В соответствии с типом рабочего грунта буровые головки исполняются из различных твердых материалов: стали и твердых сплавов. В зависимости от мощности струи бурового раствора долота разделяются на струйные и проточные. Цена бурового долота высокая. Это зависит от использования дорогих сплавов, драгоценных камней и новейших технологических разработок.

Плотничные и столярные долота

Этот вид предназначен для производства пазов, гнезд и других углублений в деревянных изделиях. Такие выемки необходимы для надежного соединения деревянных деталей между собой по системе паз-шип с использованием столярного клея или без него. Работа производится только вручную с помощью ударов молотком по рукояти.

Что такое плотничное долото фото

Плотницкие долота фото

Внешне ручное долото по дереву очень похоже на стамеску. Однако есть одно принципиальное отличие – стамеска предназначена для тонких чистовых задач и не приемлет грубых ударов. Долото же напротив создано для черновой ударной службы. Хотя в последние годы качественные стамески вполне могут конкурировать по выносливости с долотовыми собратьями, что при меньших размерах и стоимости делает их более востребованными у мастеров.

Видео о том, чем долото отличается от стамески

По форме оснастка по дереву может быть самой разной: плоской с широкой или узкой режущей частью, полукруглой, угловой и др.

Полотна плотницких долот выполняют из высокопрочных сталей, а рукоятки из крепких пород древесины: дуб, граб, береза, клен и т.п. В последнее время, правда, чаще продаются приспособления с полимерными рукоятками, как более прочными, износостойкими и дешевыми. Основные требования к оснастке изложены в ГОСТ 1185-80.

Долота, подходящие для столярных и плотницких работ фото

Долота, подходящие для столярных и плотницких работ

Пользоваться столярными долотами не сложно. Для этого размечают границы отверстия, выставляют по линии острый край инструмента и ударяют по рукоятке молотком или киянкой. В зависимости от глубины и размера паза операцию повторяют несколько раз. При необходимости форму отверстия подравнивают острой стамеской.

Схема работы со столярным долотом или стамеской

Схема работы со столярным долотом

Сегодня столярные и плотницкие долота испытывают серьезную конкуренцию со стороны современной цифровой техники. Крупные производства применяют для изготовления в дереве выемок фрезерные и лазерные станки с ЧПУ управлением. Эта технология в разы быстрее и точнее. В малых цехах активно используются ручные электрические фрезеры, которые также повышают производительность. Так что уделом старого доброго ударника с ручкой стали в основном небольшие домашние мастерские и гаражи.

Сталь в инструменте хоть и прочная, но достаточно хрупкая. Поэтому при попадании на гвоздь, саморез или плотный сучек возможно скалывание острого края или появление заусенца на нем. Решается проблема простым затачиванием. Главное сохранить изначальный угол и прямолинейность режущей грани.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector