Назначение и классификация породоразрушающего инструмента

В строении нефтяных и газовых месторождений принимают участие только осадочные горные породы. Основными физико-механическими свойствами горных пород, влияющими на процесс бурения, являются: упругие и пластические свойства, твердость, абразивность и сплошность.

Основной вид деформации, под действием которой породы в процессе бурения разрушаются, — вдавливание. При бурении нефтяных и газовых скважин основным инструментом, при помощи которого происходит разрушение горной породы на забое и образуется собственно скважина, является долото.

По характеру разрушения породы все буровые долота классифицируются следующим образом.

1.Долота режуще-скалывающего действия, разрушающие по
роду лопастями, наклоненными в сторону вращения долота. Пред
назначены они для разбуривания мягких пород.

2. Долота дробяще-скалывающего действия, разрушающие по
роду зубьями или штырями, расположенными на шарошках, ко
торые вращаются вокруг своей оси и вокруг оси долота*. При
вращении долота наряду с дробящим действием зубья (штыри)
шарошек, проскальзывая по забою скважины, скалывают (среза
ют) породу, за счет чего повышается эффективность разрушения
пород. Следует отметить, что выпускаются буровые долота и бу
рильные головки только дробящего действия. При работе этими
долотами породы разрушаются в результате динамического воз
действия (ударов) зубьев шарошек по забою скважины. Перечис
ленные долота и бурильные головки предназначены для разбури
вания неабразивных и абразивных средней твердости, твердых,
крепких и очень крепких пород.

* Долото с коническими шарошками, внутри которых помещаются их оси, было изобретено Горвардом Юзом в 1909 г. В результате длительного совершенствования режущей части, подшипников, проходных отверстий для бурового раствора и других элементов создано современное долото дробяще-скалывающего действия.

3. Долота истирающе-режущего действия, разрушающие породу алмазными зернами или твердосплавными штырями, располагающиеся в торцовой части долота или в кромках лопастей долота. Долота с алмазными зернами и твердосплавными штырями в торцевой части применяются для бурения неабразивных пород средней твердости и твердых; долота лопастные армированные алмазными зернами или твердосплавными штырями — для разбуривания перемежающихся по твердости абразивных и неабразивных пород.

По назначению все буровые долота классифицируются по трем классам:

долота для сплошного бурения, разрушающие породу в одной плоскости или ступенчато;

бурильные головки для колонкового бурения, разрушающие породу по периферии забоя;

долота для специальных целей (зарезные, расширители, фрезеры и др.).

Долота для сплошного бурения и бурильные головки для колонкового бурения предназначены для углубления скважины. Выпускаются они различных типов, что позволяет подбирать нужное долото. Долота для специальных целей предназначены для работы в пробуренной скважине и в обсадной колонне. Долота независимо от их назначения, конструкции и типа нормализованы по диаметрам (табл. 3.1).

По конструкции промывочных устройств и способу использования гидравлической мощности струи промывочной жидкости

Таблица 3.1

Нормальный ряд долот по диаметрам по ГОСТ 20692 — 75 (изменение № 2, введено с 01.01.82)

Номинальный диаметр долота	Предельное отклонение диаметра, мм	Высота долота*, м
46,0	+ 0,6
59,0	+ 0,6
76,0	+ 0,6
93,0	+ 0,6
97,0	+ 0,6
98,4	+ 0,6
112,0	+ 0,6
118,0	+ 0,6
120,6	+ 0,6
132,0	+ 0,6
139,7	+ 0,6

* Для трехшарошечных долот. Высоты одно- и двухшарошечных долот могут быть увеличены до 20 % от высоты трехшарошечных долот.

Окончание табл. 3.1

Номинальный диаметр долота	Предельное отклонение диаметра, мм	Высота долота, м
146,0	+ 0,8
151,0	+ 0,8
161,0	+ 0,8
165,1	+ 0,8
171,4	+ 0,8
187,3	+ 0,8
190,5	+ 0,8
200,0	+ 0,8
212,7	+ 0,8
215,9	+ 0,8
222,3	+ 0,8
242,9	+ 0,8
244,5	+ 0,8
250,8	+ 0,8
269,9	+ 0,8
295,3	+ 0,8
304,8	+ 0,8
311,1	+ 0,8
320,0	+ 0,8
349,2	+ 0,8
374,6	+ 0,8
393,7	+ 1,6
444,5	+ 1,6
490,0	+ 2,4
508,0	+ 2,4

Рис. 3.1. Промывка забоя скважины: а — у обычных шарошечных долот; б— гидромониторных шарошечных долот

долота делятся на струйные (гидромониторные) и проточные (обычные). В гидромониторных долотах струя промывочной жидкости достигает поверхности забоя, что дает возможность использовать гидромониторный эффект для очистки поверхности забоя и частичного разрушения породы. В проточных (обычных) долотах промывочная жидкость, протекая через промывочные отверстия, омывает шарошки (лопасти) и только частично достигает поверхности забоя (рис. 3.1).

<12 13 141516 17 18 >

Дата добавления: 2016-01-03; просмотров: 1851;