Технология бурения твердосплавными коронками

Буровой снаряд (БС) при бурении скважин с получением керна обычно состоит из коронки, колонковой трубы и переходников с колонковой трубы на бурильные трубы. При бурении в сложных геологических условиях, в которых возможны прихваты, в компоновку может включаться легкоразъемное соединение.

С учетом большого разнообразия факторов, влияющих на эффективность работы твердосплавных коронок, практически все рекомендации по режимам бурения даются в общем виде либо сводятся к конкретным значениям применительно к определенным типам пород и типоразмерам коронок. При этом определяются значения основных параметров: усилие подачи или осевая нагрузка; частота вращения и объемный расход жидкости.

Усилие подачи с увеличением твердости горных пород и по мере притупления резцов должно расти. Максимальное значение этого параметра определяется свойствами пород и техническими возможностями инструмента (качество, прочность и вибрация). При бурении трещиноватых пород и по контактам между слоями с различными механическими свойствами усилие рекомендуется снижать на 30—50%.

Частота вращения с которой связаны скорость вращения коронки или скорость резания, имеет не менее важное значение, а влияние этого фактора на механическую скорость бурения еще более сложно. Это связано с изменением времени контакта резцов с породой и величиной контактной (опорной) поверхности их с породой по мере износа. Уменьшение времени и увеличение поверхности с какого-то момента приводит к снижению объема разрушаемой породы и механической скорости бурения.

Удаление продуктов разрушения при всех услови­ях должно быть достаточно интенсивным, так как наличие шлама под торцом коронки снижает эффективность ее работы. Практически при бурении с промывкой объемный расход жидкости, нагнетаемой насосом, следует определять из расчета 10—20 л/мин на 1 см диаметра коронки в зависимости от условий бурения или, исходя из скорости восходящего потока, обеспечивающей вынос продуктов разрушения на поверхность, которая должна быть не менее 0,5 м/с.

Исследованиями работы твердосплавных коронок установлено, что наиболее часто низкая эффективность бурения связана с выходом резцов из строяв начальный период рейса, когда новая коронка попадает в зауженный ствол скважины за счет бокового износа резцов коронки в предыдущем рейсе. При быстром продвижении снаряда коронка расклинивается и резцы могут быть сломаны. Если же в этихусловиях она будет вращаться, то вероятность их поломки существенно увеличивается. Во избежание этого следует строго соблюдать правила эксплуатации коронок, повышать их износостойкость.