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.
Примеры шифров долот
215,9 М-ГАУ R179 – трехшарошечное долото с номинальным диаметром 215,9 мм для бурения в мягких малоабразивных породах с фрезерованным вооружением с боковой гидромониторной промывкой с двумя радиальными подшипниками скольжения с герметизированной опорой, номер заводской модели 179, долото выпущено по лицензии.
295,3 МСЗ-ГВУ R201 – трехшарошечное долото диаметром 295,3 мм для бурения мягких с прослоями средней крепости абразивных пород со вставными твердосплавными зубками с боковой гидромониторной промывкой с опорой на радиальных подшипниках качения с герметизированной опорой шарошек, номер заводской модели 201, выпускается по лицензии.
В приложении 1 приведены данные по обозначению шарошечных долот, выпускаемых ОАО «Волгабурмаш», а в приложении 2 дано условное обозначение шарошечных долот по системе Международной ассоциации буровых подрядчиков (IADC).
Технические характеристики некоторых долот, выпускаемых основным отечественным производителем ОАО «Волгабурмаш», приведены в табл. 3.3, 3.4.
Таблица 3.3. Технические характеристики долот с фрезерованным вооружением ОАО «Волгабурмаш»
Тип долота
Диаметр долота, дюймы
Код IADC
Разбуриваемые породы
Присоединительная резьба
Масса, кг
ГОСТ
API
139,7С-ГАУ-R223
51/2
Средние
З-88
3 1/2 Reg
13,5
158,7 M-ГАУ-R186
6 1/4
Мягкие
З-88
3 1/2 Reg
161,0 M-ГАУ-R98
6 11/32
Мягкие
З-88
3 1/2 Reg
190,5 M-ГH-R22M
7 1/2
Мягкие
З-117
4 1/2 Reg
190,5 M-ГАУ-R65
7 1/2
Мягкие
З-117
4 1/2 Reg
190,5 MC-ГH-R205
7 1/2
Мягкие средние
З-117
4 1/2 Reg
190,5 MC-ГАУ-R92
7 1/2
Мягкие средние
З-117
4 1/2 Reg
190,5 MC-ГH-R64
7 1/2
Мягкие средние
З-117
4 1/2 Reg
190,5 C-ГНУ-R55
7 1/2
Средние
З-117
4 1/2 Reg
190,5 CT-ГH-R21M
7 1/2
Средние твердые
З-117
4 1/2 Reg
190,5 T-ГНУ-R25
7 1/2
Твердые
З-117
4 1/2 Reg
200,0 М-ГАУ-R133
7 7/8
Мягкие
З-117
4 1/2 Reg
215,9 M-ГH-R165
8 1/2
Мягкие
З-117
4 1/2 Reg
215,9 M-ГНУ-R199
8 1/2
Мягкие
З-117
4 1/2 Reg
215,9 M-ГАУ-R176
8 1/2
Мягкие
З-117
4 1/2 Reg
215,9 M-ГАУ-R54M
8 1/2
Мягкие
З-117
4 1/2 Reg
215,9 MC-ГH-R44
8 1/2
Мягкие средние
З-117
4 1/2 Reg
215,9 MC-ГНУ-R184
8 1/2
Мягкие средние
З-117
4 1/2 Reg
215,9 MC-ГНУ-R45
8 1/2
Мягкие средние
З-117
4 1/2 Reg
215,9 MC-ГАУ-R56
8 1/2
Мягкие средние
З-117
4 1/2 Reg
215,9 C-ГH-R163
8 1/2
Средние
З-117
4 1/2 Reg
215,9 C-ГВ-R192
8 1/2
Средние
З-117
4 1/2 Reg
215,9 C-ГНУ-R106
8 1/2
Средние
З-117
4 1/2 Reg
215,9 C-ГВУ-R190A
8 1/2
Средние
З-117
4 1/2 Reg
215,9 CT-ГH-R13
8 1/2
Средние твердые
З-117
4 1/2 Reg
215,9 СТ-ГВ-R14
8 1/2
Средние твердые
З-117
4 1/2 Reg
222,3 M-ГАУ-R219
8 3/4
Мягкие
З-117
4 1/2 Reg
250,8 M-ГНУ-R135
9 7/8
Мягкие
З-152
6 5/8 Reg
250,8 M-ГАУ-R137
9 7/8
Мягкие
З-152
6 5/8 Reg
250,8 M-ГАУ-R143
9 7/8
Мягкие
З-152
6 5/8 Reg
250,8 MC-ГНУ-R142
9 7/8
Мягкие средние
З-152
6 5/8 Reg
269,9 M-ГAУ-R63
10 5/8
Мягкие
З-152
6 5/8 Reg
269,9 M-ГH-R03
10 5/8
Мягкие
З-152
6 5/8 Reg
269,9 C-ГH-R103
10 5/8
Средние
З-152
6 5/8 Reg
269,9 CT-ГH-R07
10 5/8
Средние твердые
З-152
6 5/8 Reg
295,3 M-ГH-R105
11 5/8
Мягкие
З-152
6 5/8 Reg
295,3 M-ГB-R187
11 5/8
Мягкие
З-152
6 5/8 Reg
Продолжение табл. 3.4.
Тип долота
Диаметр долота, дюймы
Код IADC
Разбуриваемые породы
Присоединительная резьба
Масса, кг
295,3 M-ГНУ-R188
11 5/8
Мягкие
З-152
6 5/8 Reg
295,3 M-ГНУ-R85
11 5/8
Мягкие
З-152
6 5/8 Reg
295,3 MC-ГАУ-R116
11 5/8
Мягкие средние
З-152
6 5/8 Reg
295,3 C-ГB-R166
11 5/8
Средние
З-152
6 5/8 Reg
295,3 C-ГНУ-R58
11 5/8
Средние
З-152
6 5/8 Reg
311,1 M-ГAУ-R136
12 1/4
Мягкие
З-152
6 5/8 Reg
311,1 M-ГHУ-R125
12 1/4
Мягкие
З-152
6 5/8 Reg
311,1 M-ГBУ-R193
12 1/4
Мягкие
З-152
6 5/8 Reg
311,1 МС-ГАУ-R117
12 1/4
Мягкие средние
З-152
6 5/8 Reg
311,1 T-ГHУ-R126
12 1/4
Твердые
З-152
6 5/8 Reg
349,2 М-ГВУ-R181
13 3/4
Мягкие
З-152
6 5/8 Reg
393,7 M-ГBУ-R227
15 1/2
Мягкие
З-177
7 5/8 Reg
393,7 С-ГВУ-R167
15 1/2
Средние
З-177
7 5/8 Reg
393,7 T-ГBУ-R279
15 1/2
Твердые
З-177
7 5/8 Reg
444,5 M-ГBУ-R146
17 1/2
Мягкие
З-177
7 5/8 Reg
444,5 C-ГBУ-R252
17 1/2
Средние
З-177
7 5/8 Reg
444,5 T-ГBУ-R284
17 1/2
Твердые
З-177
7 5/8 Reg
Таблица 3.4. Технические характеристики долот с твердосплавным вооружением ОАО «Волгабурмаш»
Тип долота
Диаметр долота, дюймы
Код IADC
Разбуриваемые
породы
Присоединительная резьба
Мас-
са, кг
ГОСТ
API
190,5 MЗ-ГB-R225
7 1/2
513X
Мягкие
абразивные
З-177
4 1/2 Reg
190,5 MЗ-ГАУ-R61
7 1/2
517X
Мягкие
абразивные
З-177
4 1/2 Reg
190,5 CЗ-ГHУ-R46
7 1/2
545X
Средние
абразивные
З-177
4 1/2 Reg
190,5 СЗ-ГАУ-R27
7 1/2
547X
Средние
абразивные
З-177
4 1/2 Reg
190,5 TЗ-ГНУ-R29
7 1/2
625X
Твердые
абразивные
З-177
4 1/2 Reg
190,5 K-ГНУ-R30
7 1/2
745X
Крепкие
абразивные
З-177
4 1/2 Reg
190,5 TЗ-ГНУ-R60
7 1/2
627X
Твердые
абразивные
З-177
4 1/2 Reg
190,5 OK-ГHУ-R32
7 1/2
835X
Очень
крепкие
З-177
4 1/2 Reg
200,0 MЗ-ГАУ-R128
7 7/8
417X
Мягкие
абразивные
З-177
4 1/2 Reg
200,0 MЗ-ГАУ-R127
7 7/8
517X
Мягкие
абразивные
З-177
4 1/2 Reg
200,0 MЗ-ГАУ-R141
7 7/8
527Y
Мягкие
абразивные
З-177
4 1/2 Reg
Продолжение табл. 3.4.
Тип долота
Диаметр долота, дюймы
Код IADC
Разбуриваемые
породы
Присоединительная резьба
Мас-
са, кг
ГОСТ
API
200,0 МСЗ-ГАУ-R90
7 7/8
537X
Мягкие средние
абразивные
З-177
4 1/2 Reg
200,0 ОК-ГАУ-R149
7 7/8
817Y
Очень
крепкие
З-177
4 1/2 Reg
215,9 MЗ-ГАУ-R160
8 1/2
417Х
Мягкие
абразивные
З-177
4 1/2 Reg
215,9 MЗ-ГАУ-R245
8 1/2
517Х
Мягкие
абразивные
З-177
4 1/2 Reg
215,9 МЗ-ГВУ-R206А
8 1/2
435Z
Мягкие
абразивные
З-177
4 1/2 Reg
215,9 МЗ-ГАУ-R233
8 1/2
437Х
Мягкие
абразивные
З-177
4 1/2 Reg
215,9 МЗ-ГАУ-R240
8 1/2
437Z
Мягкие
абразивные
З-177
4 1/2 Reg
215,9 МЗ-ГВ-R155М
8 1/2
513Х
Мягкие
абразивные
З-177
4 1/2 Reg
215,9 M3-ЦГB-R196M
8 1/2
513СХ
Мягкие
абразивные
З-177
4 1/2 Reg
215,9 МЗ-ГНУ-R04М
8 1/2
515Х
Мягкие
абразивные
З-177
4 1/2 Reg
215,9 MЗ-ГАУ-R02M
8 1/2
517Х
Мягкие
абразивные
З-177
4 1/2 Reg
215,9 MCЗ-ГH-R87
8 1/2
533Х
Мягкие средние
абразивные
З-177
4 1/2 Reg
215,9 МСЗ-ГНУ-R01
8 1/2
535Х
Мягкие средние
абразивные
З-177
4 1/2 Reg
215,9 МСЗ-ГАУ-R11
8 1/2
537Х
Мягкие средние
абразивные
З-177
4 1/2 Reg
215,9 CЗ-ГB-R162
8 1/2
543Х
Средние
абразивные
З-177
4 1/2 Reg
215,9 CЗ-ГНУ-R51
8 1/2
545Х
Средние
абразивные
З-177
4 1/2 Reg
215,9 CЗ-ГАУ-R53
8 1/2
547Х
Средние
абразивные
З-177
4 1/2 Reg
215,9 CЗ-ГАУ-R269
8 1/2
547Х
Средние
абразивные
З-177
4 1/2 Reg
215,9 TЗ-ГНУ-R05
8 1/2
625Х
Твердые
абразивные
З-177
4 1/2 Reg
215,9 TЗ-ГН-R15
8 1/2
623Х
Твердые
абразивные
З-177
4 1/2 Reg
215,9 TЗ-ГАУ-R40M
8 1/2
627Х
Твердые
абразивные
З-177
4 1/2 Reg
215,9 TЗ-ГАУ-R251
8 1/2
627Х
Твердые
абразивные
З-177
4 1/2 Reg
215,9 TЗ-ГАУ-R270
8 1/2
627Х
Твердые
абразивные
З-177
4 1/2 Reg
215,9 TKЗ-ГНУ-R230
8 1/2
635Y
Твердые крепкие абразивные
З-177
4 1/2 Reg
Продолжение табл. 3.4.
Тип долота
Диаметр долота, дюймы
Код IADC
Разбуриваемые
породы
Присоединительная резьба
Мас-
са, кг
ГОСТ
API
215,9 TKЗ-ГВ-R276
8 1/2
633Y
Твердые крепкие абразивные
З-177
4 1/2 Reg
215,9 К-ГНУ-R08
8 1/2
745Y
Крепкие
абразивные
З-177
4 1/2 Reg
215,9 OK-ГНУ-R09
8 1/2
835Y
Очень крепкие
З-177
4 1/2 Reg
215,9 OK-ГАУ-R104
8 1/2
837Y
Очень крепкие
З-177
4 1/2 Reg
222,3 MЗ-ГАУ-R70
8 3/4
437Х
Мягкие
абразивные
З-177
4 1/2 Reg
244,5 MCЗ-ГНУ-R12
9 5/8
535X
Мягкие средние
абразивные
З-152
6 5/8 Reg
250,8 MЗ-ГАУ-R132
9 7/8
517Y
Мягкие
абразивные
З-152
6 5/8 Reg
250,8 МСЗ-ГАУ-R131
9 7/8
537X
Мягкие средние
абразивные
З-152
6 5/8 Reg
250,8 TKЗ-ГАУ-R156
9 7/8
637X
Твердые крепкие абразивные
З-152
6 5/8 Reg
250,8 K-ГАУ-R150
9 7/8
737Y
Крепкие
абразивные
З-152
6 5/8 Reg
269,9 MЗ-ГАУ-R78
10 5/8
437X
Мягкие
абразивные
З-152
6 5/8 Reg
269,9 MCЗ-ГНУ-R36
10 5/8
535X
Мягкие средние
абразивные
З-152
6 5/8 Reg
269,9 MCЗ-ГАУ-R35
10 5/8
537X
Мягкие средние
абразивные
З-152
6 5/8 Reg
269,9 CЗ-ГНУ-R06
10 5/8
545X
Средние
абразивные
З-152
6 5/8 Reg
269,9 СЗ-ГАУ-R81
10 5/8
547X
Средние
абразивные
З-152
6 5/8 Reg
269,9 TЗ-ГH-R20M
10 5/8
623X
Твердые
абразивные
З-152
6 5/8 Reg
269,9 ТЗ-ГАУ-R100
10 5/8
627X
Твердые
абразивные
З-152
6 5/8 Reg
269,9 К-ГНУ- R26
10 5/8
745Y
Крепкие
абразивные
З-152
6 5/8 Reg
279,4 T3-ГАУ-R164
617X
Твердые
абразивные
З-152
6 5/8 Reg
295,3 MCЗ-ГH-R95
11 5/8
533X
Мягкие средние
абразивные
З-152
6 5/8 Reg
295,3 МСЗ-ГНУ-R37
11 5/8
535X
Мягкие средние
абразивные
З-152
6 5/8 Reg
295,3 МСЗ-ГВУ-R201
11 5/8
535X
Мягкие средние
абразивные
З-152
6 5/8 Reg
295,3 CЗ-ГH-R96
11 5/8
543X
Средние
абразивные
З-152
6 5/8 Reg
295,3 CЗ-ГB-R175
11 5/8
543X
Средние
абразивные
З-152
6 5/8 Reg
295,3 CЗ-ГНУ-R23
11 5/8
545X
Средние
абразивные
З-152
6 5/8 Reg
295,3 TЗ-ГНУ-R57
11 5/8
625X
Твердые
абразивные
З-152
6 5/8 Reg
Продолжение табл. 3.4.
Тип долота
Диаметр долота, дюймы
Код IADC
Разбуриваемые
породы
Присоединительная резьба
Мас-
са, кг
ГОСТ
API
311,1 MЗ-ГН-R102M
12 1/4
433X
Мягкие
абразивные
З-152
6 5/8 Reg
311,1 МЗ-ГАУ-R107
12 1/4
437X
Мягкие
абразивные
З-152
6 5/8 Reg
311,1 MЗ-ГАУ-R129
12 1/4
517X
Мягкие
абразивные
З-152
6 5/8 Reg
311,1 МСЗ-ГНУ-R93
12 1/4
535X
Мягкие средние
абразивные
З-152
6 5/8 Reg
311,1 МСЗ-ГАУ-R122
12 1/4
537Х
Мягкие средние
абразивные
З-152
6 5/8 Reg
311,1 ТЗ-ГАУ-R139
12 1/4
617Х
Твердые
абразивные
З-152
6 5/8 Reg
393,7 CЗ-ГВУ-R174
15 1/2
545Х
Средние
абразивные
З-177
7 5/8 Reg
444,5 МСЗ-ГВУ-R168
17 1/2
535Х
Мягкие средние
абразивные
З-177
7 5/8 Reg
444,5 СЗ-ГВУ-R242
17 1/2
545Z
Средние
абразивные
3-177
7 5/8 Reg
Долота PDC
В настоящее время всё большее распространение получают долота PDC (Polycrystalline Diamond Compact). В отечественной литературе они называются долотами с алмазно-твердосплавными пластинами (АТП). Породоразрушающими элементами долот являются твердосплавные резцы, на рабочей поверхности которых нанесен алмазный слой. Разрушение породы таким резцом происходит не за счет дробления, как у шарошечных долот, а резанием. При этом затраты энергии на разрушение меньше. В процессе бурения твердосплавная подкладка изнашивается быстрее алмазного слоя, то есть происходит самозатачивание резца. Такие долота выпускаются трёх разновидностей:
· со стальным корпусом;
· c матричным корпусом, изготавливаемым методом порошковой металлургии;
· эксцентричные, обеспечивающие бурение скважины с одновременным расширением (рис. 3.1.)
Изготовление резцов
Сами резцы изготавливают по следующей технологии. Алмазный порошок засыпается в форму из тугоплавкого металла, на порошок помещается твердосплавная подкладка, форма герметизируется и помещается в нагревательную печь. Заготовка нагревается до 1400о при давлении 80000 атм. При этом происходит перекристаллизация алмазов, а кобальт из твердого сплава диффундирует в алмазный порошок, обеспечивая соединение алмазов в единое целое, и алмазного слоя с подкладкой. После прессования резец доводится до необходимых размеров. Наличие кобальта понижает термостойкость резца, так как коэффициент объемного расширения кобальта выше, чем у алмазов, и при температуре 700о С алмазный слой начинает разрушаться. Дополнительная химическая обработка резцов повышает их термостойкость до 1150о С (резцы TSP). Толщина алмазного слоя колеблется в пределах от 0,6 до 4 мм. Для более прочного соединения твердый сплав – алмазный слой торец подкладки делается ячеистым, или с концентрическими кольцевыми проточками. Размеры резцов колеблются в широких пределах, а их форма может быть различна, что обеспечивает рациональную их работу в конкретных условиях (твердость и абразивность пород).
Геометрия долот PDS
Существенное влияние на область применения долот оказывает профиль торца долота. Для профиля выделяются следующие элементы (рис. 3.2.): конус 1, нос 2, плечо или наружный конус 3, калибрующая поверхность 4, радиус носа R, расстояние от оси долота до носа L. По углу открытия 5 долота различаются с глубоким (~ 90о) и мелким (~ 150о) конусом. В первом случае обеспечивается высокая стабильность долота, на поверхности конуса можно установить большое количество резцов, но ухудшается возможность очистки забоя от шлама и управление искривлением ствола. Долота с мелким конусом лишены этих недостатков, но вероятно появление вибрации инструмента (снижение стабильности) в процессе бурения.
Рис.3.2. Профиль торца долота PDC
При бурении мягких абразивных пород нос долота должен иметь малый радиус и близко расположен к оси. В крепких породах более эффективен больший радиус носа.
Посадка самого резца в корпусе долота также оказывает существенное влияние на эффективность разрушения породы. Обратный угол резания резца α (рис. 3.3.) принимается в пределах от 5 до 10о в долотах для очень мягких пород, 15о – мягкие породы, 20о – универсален, эффективен в абразивных породах, 30о – крепкие породы.
Рис. 3.3. Обратный угол резания резца
Таблица 3.5. Технические характеристики долот PDS типа У СП ЗАО «Удмуртские долота»
Показатель
У123 ST-45
У215,9 ST-67
Номинальный диаметр долота, мм
215,9
Высота, мм
Число лопастей
Тип присоединительной резьбы
З-76
З-117
Диаметр вставного резца, мм
Число резцов
Число промывочных отверстий
4/2*
Рекомендуемые параметры режима бурения
Расход бурового раствора, л/с
8-10
25-40
Нагрузка на долото, тс
1-8
6-25
Частота вращения долота, об/мин
60-180
60-220
Перепад давления в насадках, МПа
8-12
10-15
* В долоте установлены 4 сменные и 2 запрессованные гидромониторные насадки
Таблица 3.6. Технические характеристика бицентричных долот СП ЗАО «Удмуртские долота»
Показатель
У120,6x142,8SR-544
E215,9x240SR-544
Номинальный диаметр/расширителя, мм
95x142,8
155/240
Высота, мм
Число лопастей (пилот/расширитель)
3/4
6/10
Тип присоединительной резьбы
З-76
З-117
Диаметр вставного резца, мм
Продолжение табл. 3.6.
Показатель
У120,6x142,8SR-544
E215,9x240SR-544
Число резцов (пилот/расширитель)
14/13
37/37
Число промывочных отверстий (пилот/расширитель)
2 (пост)/2 (пост)
4 (смен)/4 (пост)
Рекомендуемые параметры режима бурения
Расход бурового раствора, л/с
12-18
25-40
Нагрузка на долото, тс
1-8
1-16
Частота вращения долота, об/мин
60-140
60-180
Перепад давления в насадках, МПа
8-12
8-15
Таблица 3.7. Технические характеристики долот PDC, выпускаемые ООО НПО «Буринтех»
Типоразмер
Наружный диаметр, мм
Присоединительная резьба
Масса, кг
по ГОСТ 28487-90
API 7
БИТ-190,5 М5
190,5
3-117
41/2Reg
БИТ-214,3 М4
214,3
3-117
41/2 Reg
БИТ-214,3 М5
214,3
3-117
41/2Reg
БИТ-215,9 М4
215,9
3-117
41/2 Reg
БИТ-215,9 М5
215,9
3-117
41/2Reg
БИТ-215,9 М516
215,9
3-117
41/2Reg
БИТ-243 М4
3-117
41/2Reg
БИТ-243 М5
3-117
41/2Reg
БИТ 269,9 М4
269,9
3-152
65/8Reg
БИТ-295,3 М4
295,3
3-152
65/8Reg
БИТ2-295,3 М4
295,3
3-152
65/8Reg
БИТ2-190,5 МС
190,5
3-117
41/2Reg
БИТ-214,3 МС
214,3
3-117
41/2Reg
БИТ2-214,3 МС
214,3
3-117
41/2Reg
БИТ2-214,3 МС69
214,3
3-117
41/2Reg
БИТ2-214,3 МСУ
214,3
3-117
41/2Reg
БИТ2-215,9 МС
215,9
3-117
41/2Reg
БИТ2-220,7 МС
220,7
3-117
41/2Reg
БИТ2-269,9 МС
269,9
3-152
65/8Reg
БИТ2-295,3 МС
295,3
3-152
65/8Reg
БИТ2 14,3 С2
214,3
3-117
41/2Reg
БИТ-214,3 С2
214,3
3-117
41/2Reg
БИТ-215,9 С9
215,9
3-117
41/2Reg
БИТ-295,3 С9
295,9
3-152
65/8Reg
Таблица 3.8. Бицентричные долота ООО НПО «Буринтех»
Типоразмер
Проходной
диаметр,
мм
Диаметр
расширения, мм
Максимальный
диаметр
наддолотного инструмента,
мм
Присоединительная резьба
Macca, кг
ГОСТ 28487-90
API 7
БИТ4-85/92 МС
3-66
23/8Reg
БИТ4-114/132 МС
3-76
27/8Reg
БИТ4-120,6/1 32 МС
120,6
3-76
27/8Reg
БИТ4-120,6/138 МС
120,6
3-76
27/8Reg
БИТ4-120,6/142 МС
120,6
3-76
27/8Reg
БИТ4-138,1/160 МС
138,1
3-88
31/2Reg
БИТ4-139,7/160 МС
139,7
3-88
31/2Reg
БИТ4-152,4/175 МС
152,4
3-117
41/2Reg
Таблица 3.9. Рекомендуемые области применения породоразрушающего инструмента ООО НПП «Буринтех»
Таблица 3.10. Технические характеристика долот PDC ОАО «Волгабурмаш»
Тип долота
Число лопастей
Кол-во насадок
Диаметр зубков, мм
200,0 FD-366М-А07 (S333)
214,3 FD-377М-А05 (S333)
215,9 FD-377М-А03 (S333)
214,0 D-363М-А11 (S233)
9 – 13
142,9 D-363М-А09 (S133)
9 – 13
120,6х142,9-ВD355М-А04(S233)
120,6х142,9-ВD364М-А14(S333)
Условное обозначение долот PDC, выпускаемых ОАО «Волгабурмаш», приведено в приложении 3, а в приложении 4 дана кодировка лопастных долот по системе IADC.
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).
В табл. 3.11. приведены некоторых типы выпускаемых алмазных долот.
Таблица 3.11. Номенклатура и классификация алмазных буровых долот по их назначению ОАО НПО «Буровая техника»
Виды алмазных резцов
Тип долота
Код долота по IADC
Твердость и абразивность пород
Мягкие
Средние
Твердые
МА
СА
МА
СА
МА
СА
ВА
Природные алмазы
ДК 104,8 СТ
D3X5
+
+
+
+
ДК 149,4 С6
D4X6
+
+
+
+
ДР 163,5 ТЗ
D5R6
+
+
+
+
+
ДК 188,9 С6
D5X6
+
+
+
+
ДР 188,9 ТЗ
D4R9
+
+
+
+
+
ДИ 188,9 С6
D5X0
+
+
+
+
+
+
ДК 214,3 С6
D4X6
+
+
+
+
ДР 214,3 ТЗ
D5R9
+
+
+
+
ДИ 214,3 С6
D4X0
+
+
+
+
+
+
Синтетические алмазы в форме трехгранных призм
ДЛС 120,6 СТ
T6R8
+
+
+
+
ДЛС 159,4 СТ1
T3R8
+
+
+
+
ДЛС 165,1 СТ
T2R8
+
+
+
+
ДЛС 214,3 СТЗ
T5R8
+
+
+
+
ДЛС 295,3 СТ
T3R8
+
+
+
+
Синтетические алмазы ВСВ-П в виде цилиндров или их частей
ДКС 101,6
T3R8
+
+
+
ДФС 118 СТ
T9R9
-
-
-
-
ДРС 120,6 СТ
T3R8
+
+
+
ДРС 138,1 СТ4
T5R9
+
+
+
ДФС 139,7 СТ
T9R9
-
-
-
-
ДРС 149,4 СТ4
T5R9
+
+
+
ДРС 159,4 СТ4
T5R9
+
+
+
ДВС 188,9 С2
Т7Х9
+
+
+
+
+
+
ДКСИ 188,9 С6
T5R0
-
+
+
+
ДВС 214,3 С2
Т7Х9
+
+
+
+
+
+
ДКСИ 214,3 С6
Т4Х0
+
+
+
ДЛС 214,3 С2
T5R8
+
+
+
ДКС 267,5 С6
Т4Х9
+
+
+
ДКС 292,9 С6
Т4Х9
+
+
+
ДЛС 295,3 С8
T5R8
+
+
+
+
Примечание. МА – малоабразивные породы; СА – среднеабразивные породы; ВА - высокоабразивные породы.
Долота ИСМ
Опытный завод института сверхтвердых материалов Академии наук Украины выпускает долота типа ИСМ, оснащенные вставками из композитного сверхтвердого материала. По характеру разрушения пород в зависимости от их твердости и абразивности долота могут быть режущего, микрорежущего и истирающего типов.
Износ долот
После каждого рейса необходимо оценить степень износа долота, возможность его повторного использования, при необходимости внести коррективы в технологию бурения. Международная ассоциация буровых подрядчиков (IADC) предлагает ввести единую систему оценки степени износа любых видов долот, приведенную в приложении 5.
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, рис. 3.4.) и спиральные (тип КС, рис. 3.5.). Лопасти армированы либо твердостлавными вставками, природными и синтетическими алмазами (типа КА и КСА), вставками на основе сверхтвердого материала Славутич (типы КИ, КСИ).
В обозначении калибратора указывается тип, номинальный диаметр и область применения по твердости пород по промысловой классификации.
Рис. 3.5. Калибратор лопастной спиральный
Спиральные калибраторы образуют полный непрерывный контакт со стенкой скважины, поэтому их применение наиболее рационально в породах