Для бурения геологоразведочных скважин в особых геолого-технических условиях, а также при использовании специального бурового оборудования и для выполнения специальных задач при проходке скважин разработаны буровые долота специального назначения:
шарошечные долота для пневмо- и гидроударного бурения
шарошечные долота для бурения с продувкой
шпуровые шарошечные долота
шарошечные долота для направленного бурения
для бурения с гидротранспортом шлама
колонковые шарошечные долота и другие.
Шарошечные долота для гидро- и пневмоударного бурения
Шарошечные долота для гидро- и пневмоударного бурения наиболее перспективны для бурения в твердых и весьма твердых породах поскольку наложение ударных нагрузок на шарошечное долото позволяет интенсифицировать процесс разрушения породы и повысить скорость бурения.
Кроме того, использование долот совместно с ударными машинами позволяет бурить с пониженными осевыми нагрузками, что приводит к снижению интенсивности искривления скважин в процессе бурения.
Вместе с тем ударное воздействие предъявляет повышенные требования к прочности конструктивных элементов долота. С этой целью в конструкции заложены усиленные опоры скольжения к вооружение шарошек, гарантирующие эффективное применение долот в комплексе с гидро- и пневмоударниками.
Шарошечные долота для бурения с продувкой
Шарошечные долота для бурения с продувкой предназначены для проходки сухих обезвоженных скважин в основном небольшой глубины, а также для бурения скважин в подземных условиях и взрывных скважин на открытых карьерах. Отличительной особенностью этих долот является наличие специальных каналов, направляющих потоки воздуха (или газовых смесей) через внутреннюю полость лап во внутреннюю полость шарошки.
Шпуровые шарошечные долота
Шпуровые шарошечные долота используют для бурения шпуров глубиной до 15 м в твердых породах. В этих условиях наиболее важное значение приобретает механическая скорость бурения с одноразовым использованием долота. Поэтому на основных конусах твердосплавные зубки располагаются в шахматном порядке, угол наклона осей шарошек к оси долота увеличивается, а насыщенность калибрующего вооружения на затылочном конусе снижается.
Шарошечные долота для направленного бурения
Шарошечные долота для направленного бурения предназначены для искусственного искривления скважин.
Конструкции таких долот имеют специальное калибрующее вооружение на затылочном конусе шарошек и на периферийных венцах. Это вооружение должно обеспечивать боковое врезание в стенку скважины при проходке через отклонители различных типов, поэтому оно выполнено в виде твердосплавных зубков, максимально уменьшенных диаметров для обеспечения наибольшей насыщенности врезающейся части калибрующих конусов.
Шарошечное долото диаметром 76 мм для направленного бурения имеет большие габариты шарошек за счет увеличения угла наклона осей шарошек к оси долота и насыщенное вооружение на периферийных венцах из твердосплавных зубков размером 4 х 6 мм и термообработанных дисковых перемычек, расположенных между зубками.
Шарошечные долота для бурения с гидротранспортом шлама
Шарошечные долота для бурения с гидротранспортом шлама разработаны в нескольких конструктивных исполнениях. Они способны обеспечить получение крупных частиц породы при разрушении забоя, что очень важно для оценки содержания в породе полезных ископаемых.
Разработка конструкций таких долот ведется в двух направлениях:
при ударном воздействии вооружения на забой
при ударно-скалывающем воздействии.
В первом случае создаются шарошечные долота, у которых шарошки оснащены высокими твердосплавными зубками с клиновидной рабочей поверхностью, а во втором случае создаются комбинированные шарошечно-дисковые долота, у которых конструкция состоит из одной вертикальной шарошки, обрабатывающей периферийный участок забоя и наружный диаметр скважины, и другой, дисковой фрезерующей шарошки, расположенной с противоположной стороны и разрушающей поверхность забоя со сколом крупных частиц породы.
Колонковые шарошечные долота
Колонковые шарошечные долота диаметром 93-151 мм относятся к числу перспективных направлений совершенствования технических средств для отбора керна.
Долота имеют относительно невысокую стоимость и в составе с современными керноприемными снарядами обеспечивают необходимый выход керна, позволяющий получать надежные и достоверные данные при разведке место рождений, изучении геологических условии, подсчете запасов полезных ископаемых и др.
Съемные раздвижные долота ДРС
Съемные раздвижные долота ДРС диаметрами 132/190 и 190,5/244 мм разработаны ВИТРом совместно с Сургутским отделением ЗапСибБУРНИПИ (изготовитель опытных образцов завод «Уралбурмаш»). Долота предназначены для бурения и одновременно расширения стволов гидрогеологических и инженерных скважин в горных породах средней твердости.
Долота типа ДРС имеют цельный корпус с центральным каналом, присоединительную резьбу для бурильных труб, три продольных паза с отверстиями для трех осей, на каждой из которых размещается лапа. На цапфе лапы монтируется опора с шарошкой. Опора шарошки имеет три подшипника: два радиально-упорных шариковых (один из которых является замком) и один роликовый. Промывочная жидкость подводится к забою через центральный канал круглого сечения.
Конструкция долота является разборной, то есть позволяет отделять лапы с шарошками от корпуса путем извлечения из него трех осей. Изношенные шарошки могут заменяться новыми без замены корпуса.
При постановке долота на забой скважины оно, за счет осевой нагрузки и центробежной силы инерции, из транспортного положения переходит в рабочее состояние. Бурение ведется одновременно с расширением ствола скважины.
После окончания рейса при подъеме долото принимает транспортное положение: шарошки под действием собственного веса и силы трения о стенки скважины уменьшают диаметр долота.
При бурении долотом ДРС на забое образуется керн горной породы, который при использовании двойной колонны и обратной промывки может непрерывно выноситься на поверхность. При бурении сплошным забоем в центральной части долота ДРС устанавливается керноразрушитель в виде вставки, армированной резцами из твердого сплава.
Шарошки долот оснащены крупными фрезерованными зубьями, армированными твердым сплавом. Тыльные конусы шарошек, образующие диаметр долота, также наплавлены твердым сплавом, что способствует сохранению диаметра долота при бурении.
Конструкция долота ДРС позволяет усовершенствовать технологию вскрытия продуктивного пласта и повысить качество и скорость сооружения скважин за счет: формирования в интервале установки фильтра каверны заданного диаметра с незакольматированными стенками с целью образования гравийного фильтра, что в 2-3 раза повышает дебит скважины; исключения материальных затрат (до 20% от стоимости строительства скважины) на приготовление, применение и экологическую очистку глинистых или полимерных растворов при замене их технической водой; снижения числа аварий и осложнений, связанных с нарушением устойчивости стенок скважины при бурении через каверны, трещиноватые зоны, плывуны путем непрерывного перекрытия их подвижной колонной обсадных труб; уменьшения травматизма вследствие сокращения числа спуско-подъемных операций с обсадной колонной, при которых на буровых работах происходит наибольшее число тяжелых несчастных случаев.
Кроме создания каверн для образования в них гравийных фильтров специальными работами, которые могут выполняться с применением долот типа ДРС, являются:
разбуривание и замена запесоченных старых фильтров новыми, не извлекая обсадных труб из скважины
бурение под сваи, которые должны выдерживать нагрузки как на сжатие, так и на растяжение
укрепление строительных фундаментов, в которых требуется проходить через кладку скважины возможно меньшего диаметра, а затем расширять диаметр до максимального.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему