Наряду с износом режущих кромок значительному износу подвергаются и боковые грани долот, не соприкасающиеся с породой забоя, причем даже тогда, когда они не соприкасаются и со стенками скважины. Очевидно, что главной причиной износа боковых граней долота в этом случае является их взаимодействие с буровой мелочью, заполняющей скважину.
Износ долота, происходящий вследствие его взаимодействия с буровой мелочью, называют вторичным износом в отличие от износа, происходящего от взаимодействия с породой забоя, который можно считать первичным износом.
Вторичный износ приводит к уменьшению диаметра корпуса, а также к обнажению режущих элементов (резцов или пластинок твердого сплава), их отрыву, и, в конечном счете, к преждевременному выходу долота из строя. Вторичному износу могут подвергаться наряду с корпусом и резцы. Для долот, оснащенных съемными резцами, износостойкость корпуса должна быть в несколько раз больше износостойкости резцов, т. е. вторичный износ в этом случае должен быть минимальным. Однако при испытаниях долот фиксировался износ, как резцов, так и корпуса. При бурении скважин с очисткой их сжатым воздухом корпуса режущих долот изнашиваются незначительно, хотя износ резцов в ряде случаев достаточно велик.
Шарошечные долота теряют работоспособность по причине износа их вооружения или опор. Могут быть аварийные выходы долот из строя вследствие выкрашивания твердого сплава или заклинивания опор. В первом случае это свидетельствует о некачественной пайке твердого сплава, а во втором – о засорении продувочных отверстий, заводских дефектах подшипников или высоких осевых усилиях. Кроме того, преждевременный выход из строя вооружения долот может свидетельствовать о несоответствии типа долота буримым породам.
Данные, полученные при бурении взрывных скважин, показывают, что стойкость шарошечных долот зависит от выбора типа долота, режима бурения и качества выпускаемых долот.
Стойкость долот принято выражать двумя показателями: стойкость по вооружению и стойкость по опорам. На стойкость по вооружению оказывают влияние как крепость, так и абразивность буримых пород. У зубчатых долот в основном разрушаются периферийные венцы шарошек от пластических деформаций, выколов и абразивного износа. Вооружение в этих долотах довольно быстро выходит из строя, особенно вершины и периферийные венцы, работающие в наиболее трудных условиях. Средние венцы шарошек работают в более благоприятных условиях и поэтому меньше изнашиваются, хотя и на них имеются сколы металла, обусловленные некоторыми факторами изготовления долот с фрезерованным вооружением.
Стойкость штыревых долот в значительной степени определяется качеством запрессовки штырей. При слабой запрессовке штыри выпадают на забой, разрушают долото и приводят к выходу его из строя. Если штыри запрессованы очень туго, то остаточные напряжения в комплексе с динамическими нагрузками, возникающими при разрушении забоя, приводят к поломкам штырей и резкому снижению производительности долота.
Комбинированные шарошечные долота содержат в себе элементы зубчатых и штыревых долот. Вследствие различной износостойкости штырей и легированных зубьев последние разрушаются значительно быстрее. После этого вся нагрузка ложится на оставшуюся часть штырей, долото начинает работать с большими вибрациями и часто выходит из строя из-за динамических перегрузок. Все же следует отметить, что комбинированные долота в диапазоне пород с коэффициентами крепости f =7÷14 значительно более стойкие, чем зубчатые и даже штыревые долота.
Анализ износа вооружения штыревых долот показывает, что срабатываются твердосплавные зубки, обрабатывающие забой, а калибрующие зубки изнашиваются незначительно. Интенсивный износ вооружения обычно наблюдается в крепких абразивных породах. При этом причиной выхода из строя вооружения является не только абразивный износ, но и скол зубков. В результате износа зубков происходят постепенное уменьшение контактной нагрузки на породу забоя и снижение механической скорости бурения.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.