Бурение скважин сплошным забоем, страница 2

Однослойные долота 08АЗ, 09АЗ, АДН-08 и АДН-22 предназначены для бурения плотных, монолитных горных пород VII—ТХ категорий по буримости. Промывочная система в этих долотах представлена центральным отверстием с отходящими от него радиальными каналами. Подрезные алмазы расположены в боковых ребрах, объемные алмазы имеют заданный выпуск до 20% диаметра зерна.

Для армирования долот применяют алмазы XV группы, подгруппы «а», а также алмазы XXXV группы, подгруппы «а», зернистостью 30-20 шт./кар. Конструкция долот показана.

Импрегированиные долота 08И3, ИДН-12 имеют конструкцию, аналогичную конструкции однослойных долот, и отличается только зернистостью объемных алмазов. Для армирования долот применяют алмазы XV группы, подгруппы «в», зернистостью 150-120шт./кар. Допускается армирования алмазами XXXV группы, подгруппы «а».

Рациональные параметры режима бурения в породах VIII-IX категории: частота вращения 400-500 , осевая нагрузка 8-10кН, расход промывочной жидкости 25-30/мин; в породах IX-XI категории n=500-700? P=10-15кН, Q=20-30 . Проходка за рейс возрастает по сравнению с кольцевыми алмазными коронками в 1,7-3,8 раза.

Основными достоинствами алмазных долот являются хорошая центрируемость их на забое и формирование круглого забоя (в отличие от треугольной с округленными вершинами формы забоя при бурении шарошечными долотами).

Существенные недостатки алмазных долот – это крайне низкая механическая скорость бурения (максимальная механическая скорость не привышает 3 м/ч . Для сравнения максимальная механическая скорость бурения шарошечными долотами составила около 120 м/ч), узкая область применения (исключаются абразивные породы), а также повышенные требования к предварительной подготовке ствола и забоя скважины и промывке скважины в процессе бурения.

3. Шарошечные долота и расширители для бурения геологоразведочных скважин

Бурение скважин сплошным забоем широко применяют на стадии детальной разведки для проходки вмещающих пород при хорошей изученности геологического разреза.

Шарошечные долота также используются при проходке взрывных, сейсмический гидрогеологических, эксплуатационных и других скважин.

Шарошечные долота выпускаются двух типов: для бурения скважин без отбора керна или сплошным забоем и колонковые долота большого диаметра для бурения разведочных скважин на нефть и газ.

При бурении скважин на твердые полезные ископаемые используются в основном шарошечные долота для бурения сплошным забоем. В данном случае на забое разрушается вся порода и для повышения эффективности проходки на долото необходимо создавать гораздо больше осевые нагрузки, чем при бурении кольцевым забоем с отбором керна. Благодаря конструктивным особенностям шарошечных долот, наличию большого количества зубьев на шарошках и небольшой площади их контакта удельные нагрузки, создаваемые зубьями шарошки на породу, достигают значительных величин, что обеспечивает эффективное разрушение породы.

Бурение скважины сплошным забоем ведется до определенного износа вооруженного долота, особенно калибрующих зубьев. По сравнению с бурением скважин инструментом с отбором керна проходка на долото увеличивается во много раз. Время на спускоподъемные операции значительно сокращается. Сочетание этих факторов с высокой эффективностью разрушения горных пород обеспечивает значительную производительность и более низкую стоимость буровых работ.

Шарошечное долото состоит из корпуса который образуется его секциями или лапами, сваренными вместе. На верхней части корпуса — резьба для соединения с бурильными трубами. Секции корпуса долота имеют цапцзы, наклоненные к оси долота различными углами в зависимости от назначения долота.