Классификация горных пород по показателям твердости и пределу текучести по штампу

Таблица 2

Характеристики областей применения шарошечных долот

Тип долота	д	Ндв
M MC C CT T МЗ МСЗ СЗ ТЗ, ТКЗ К	2,4 3,0 3,7 4,5 5,6 3,2 4,5 4,2 6,2 7,3	4,4 5,5 6,2 7,7 7,9 4,9 7,7 7,6 9,3 10,2

Шарошечные долота

Обозначение типов шарошечных долот по ГОСТ 20692-75

В цифре долота содержится римская цифра I, II, III и т.д., указывающая количество шарошек. Так как большинство выпускаемых долот трехшарошечные, то цифра III может отсутствовать. Далее указывается диаметр долота в мм и область его применения в соответствии с типом вооружения. В нашей стране выпускаются долота тринадцати типов вооружения, обозначаемых следующим образом:

М – для бурения мягких малоабразивных пород, зубья шарошек фезерованные;

МЗ – для бурения мягких абразивных пород со вставными твердосплавными зубками;

МС – для бурения мягких с прослоями средней твердости малоабразивных пород, зубья фезерованные;

МСЗ – для бурения мягких с прослоями средней твердости абразивных пород со вставными твердосплавными зубками;

С – для бурения малоабразивных пород средней твердости, зубья шарошек фезерованные;

СЗ – для бурения абразивных пород средней твердости со вставными твердосплавными зубками;

СТ – для бурения малоабразивных пород средней твердости с прослойками твердых, зубья шарошек фезерованные;

Т – для бурения малоабразивных твердых пород, зубья фезерованные;

ТЗ – для бурения твердых абразивных пород со вставными твердосплавными зубками;

ТК – для бурения твердых малоабразивных пород с прослойками крепких пород, зубья шарошек фезерованные;

ТКЗ – для бурения абразивных твердых с прослойками крепких пород, зубья шарошек вставные твердосплавные;

К – для бурения крепких пород со вставными твердосплавными зубками;

ОК – для бурения очень крепких пород со вставными твердосплавными зубками.

В шифре долота указывается также конструкция промывочного узла: Ц - с центральной промывкой (может не указываться), Г - с гидромониторной боковой промывкой.

Далее указывается тип опоры шарошек: В – все радиальные подшипники опоры только качения (шариковые и роликовые), Н – один радиальный подшипник скольжения, остальные качения, А – два и более подшипников скольжения.

В случае герметизированной опоры в шифр долота добавляется буква Г.

В конце шифра добавляются буквы и цифры, означающие номер заводской модели долота. В случае, если долото выпущено по лицензии иностранной фирмы, то перед номером модели ставится буква R.

Долота PDC

В настоящее время всё большее распространение получают долота PDC (PolycrystallineDiamondCompact). В отечественной литературе они называются долотами с алмазно-твердосплавными пластинами (АТП). Породоразрушающими элементами долот являются твердосплавные резцы, на рабочей поверхности которых нанесен алмазный слой. Такие долота выпускаются трёх разновидностей:

· со стальным корпусом;

· с алмазным корпусом;

· c матричным корпусом, изготавливаемым методом порошковой металлургии;

· эксцентричные, обеспечивающие бурение скважины с одновременным расширением.

Алмазные долота

Алмазные долота применяются сравнительно редко, хотя в настоящее время разработаны конструкции долот, позволяющих применять их практически во всех случаях бурения от мягких до твердых высокоабразивных пород. При изготовлении долот используются природные и синтетические алмазы, располагаемые в матрице, получаемой способом порошковой металлургии. Алмазы могут располагаться только в наружном слое матрицы (однослойные долота), или по всему ее объему (импрегнирование долота).

Твердость матрицы должна соответствовать абразивности разбуриваемых пород так, чтобы не происходила «зашлифовка» долота, или выпадение алмазов из матрицы при ее преждевременном износе.

В шифре алмазных долот первая буква Д указывает вид инструмента (долото), вторая буква (могут быть еще две буквы) указывает на конструктивные особенности долота:P – мелкие торовидные выступы на торцовой поверхности;Т – ступенчатая форма торцовой поверхности; И – импрегнированная матрица;С – синтетические алмазы;АП – алмазные пластины;В – зарезное долото (для зарезки дополнительных стволов многоствольных скважин);Ф – долото-фрезер для прорезания «окна» в обсадной колонне.

Цифры после буквенного кода указывают номинальный диаметр долота в мм, а буквы после размера – твердость разбуриваемых пород по промысловой классификации. Последняя цифра указывает модификацию долота (может отсутствовать).

На рисунке 3 представлена кодировка IADC алмазных долот и долот типа PDC, а также буровых головок.

Рисунок 3 – Код IADC алмазных долот, буровых головок и долот PDC

В настоящее время большая часть породоразрушающего инструмента шифруется не по существующим ГОСТам, а согласно принятой у конкретного производителя номенклатуре. В Приложении 16 приведены примеры номенклатур различных фирм-производителей буровых долот.

Калибраторы

Калибратор включается в компоновку низа бурильной колонны над долотом для сохранения номинального диаметра ствола по мере износа долота по диаметру, придания стволу цилиндрической формы, так как при бурении трехшарошечными долотами скважина в поперечном сечении имеет сложную форму. Кроме того, калибратор центрирует КНБК в скважине, что улучшает условия работы долота, забойного двигателя.

Если калибратор дополнительно включается в КНБК над нижним калибратором, или в колонну УБТ (колонные калибраторы), то он выполняет роль центратора или стабилизатора (в зависимости от места установки) и обеспечивает стабилизацию направления ствола, либо искривление скважины в определенном направлении.

В настоящее время выпускаются лопастные и шарошечные калибраторы. Лопастные, в свою очередь, выпускаются с прямыми лопастями (тип К) и спиральными (тип КС). Лопасти армированы либо твердостлавными вставками, природными и синтетическими алмазами (типа КА и КСА), вставками на основе сверхтвердого материала Славутич (типы КИ, КСИ).

Таблица 3