Буровой вал

Cтраница 2

При выборе наиболее рациональных режимов для этих долот следует учитывать крупность разбуренного шлама, который вымывается на поверхность. При получении мелких частиц шлама следует увеличить осевую нагрузку и снизить частоту вращения бурового вала. Вооружение долот-типов К и О К работает в чисто ударной кинематике без проскальзывания и скалывания, поэтому наиболее интенсивно этими долотами разбуриваются крепкие хрупкие породы. [16]

Шарошечное долото представляет собой дробящий инструмент, предназначенный для бурения скважин, оно имеет высокую стойкость породоразрушающих элементов по сравнению с режущим инструментом. Шарошки долота, имеющие стальные и твердосплавные зубья, перекатываясь по поверхности забоя, позволяют трансформировать вращательное движение бурового вала в поступательное движение зубьев с высокой частотой. [17]

Глубина внедрения зубьев в породу зависит от величины осевой нагрузки и от твердости буримых пород. Наиболее эффективно долота этого вида работают при осевых нагрузках от 2000 до 4000 / Н на 1 см диаметра долота с частотой вращения бурового вала от 50 до 400 об / мин. [18]

Отличительная особенность конструкций этих долот заключается в наличии крупногабаритного вооружения на шарошках, состоящего из цилиндрических твердосплавных зубков со сферической рабочей поверхностью. Расположение зубков на шарошках обеспечивает полное перекрытие профиля забоя, при этом опорные подшипники должны иметь достаточную прочность с целью передачи больших осевых давлений с бурового вала на шарошки. [19]

Лопастное долото с прнзабойной промывкой. [20]

Приводом для вращения лопастных долот может быть двигатель буровой установки, а также забойные двигатели: турбобуры, электробуры и гидроударники. Вращение лопастных долот режущего типа требует значительно более высоких крутящих моментов, чем у шарошечных или дисковых долот, поэтому лопастными долотами бурят скважины с использованием более мощного бурового оборудования и более мощного бурового вала. [21]

Помимо использования пневмоударных машин для бурения скальных пород, существенное значение имеет применение их при проходке скважин в рыхлых отложениях. С этой целью в настоящее время Институтом горного дела Сибирского отделения АН СССР разработан пневмоударный механизм - пневмопробойник, имеющий значительно большую энергию удара и меньшее число ударов бойка, чем у пневмоударников. Бурение ведется без подачи промывочной жидкости и вращения бурового вала. [22]

Одаршароше-чное долото с центрирующей втулкой. [23]

Область применения одношарошечных долот ограниченна, их используют только в компоновке с центраторами при бурении нецементированных слабоабразивных пород. Единственная шарошка долота вращается вокруг его оси очень медленно. Передаточное отношение составляет приблизительно 1 / 20 - I / SO частоты вращения бурового вала. [24]

Фрезерные долота начали использовать с 1970 г. при бурении геологоразведочных скважин в породах средней крепости. Основным преимуществом их является значительная мощность опорных подшипников, габаритные размеры которых на 60 - 70 % больше, чем подшипники двухшарошечных или трехшарошечных долот. Кроме того, у фрезерных долот рабочие диски вращаются вокруг своей оси в несколько раз медленнее бурового вала. [25]

Свыше 80 % шарошечных долот типов М и МС выходят из строя вследствие сработки опорных подшипников при работоспособном вооружении. Поэтому следует своевременно определить момент разрушения опоры с целью подъема инструмента и замены долота. Обычно разрушение опоры сопровождается заклиниванием шарошек на цапфе лапы, и в этот период происходят усиленные вибрации бурового вала и резко увеличивается крутящий момент. Продолжение бурения долотом, у которого разрушена опора, может привести к разрушению шарошек и оставлению их на забое, что может вызвать аварию. [26]

Зубья шарошек долот ударного действия, вращаясь вокруг оси шарошек, позволяют трансформировать вращательное движение колонны бурильных труб в возвратно-поступательное движение зубьев. Сфера разрушения на забое от каждого отдельного зуба зависит от величины осевой нагрузки, создаваемой колонной бурильных труб, и от крепости буримых пород. Рекомендуется для долот этого вида создавать осевые нагрузки от 3000 до 5000 Н на 1 см диаметра долота с частотой вращения бурового вала от 50 до 400 об / мин. [27]

Коническая роликовая опора состоит из конических поверхностей, образованных в центре цапфы лапы и во внутренней полости шарошек, с которыми контактируют ролики конической формы. Конические ролики погружаются в беговую дорожку корпуса шарошки и свободно перекатываются и перемещаются по конической поверхности цапфы лапы. Беговые дорожки под конические ролики проектируют таким образом, чтобы оси каждого ролика пересекались в точке пересечения осей шарошки и долота. В целях предохранения конических роликовых подшипников от изворота между ними устанавливают специальные сепараторы. Конические роликовые опоры используют для передачи больших осевых динамических нагрузок при высокой частоте вращения бурового вала. [28]

К шарошечным долотам скалывающе-режущего действия относят такие конструкции долот, у которых конфигурация шарошек имеет много-конусную форму с осями, пересекающимися в центре долота с большим смещением осей шарошек по ходу вращения долота. Форма разрушаемого забоя у таких долот имеет резко выраженную вогнутую форму. Вооружение шарошек у долот скалывающе-режущего действия состоит из стальных фрезерованных зубьев пирамидной формы с заостренной площадкой рабочего притупления, наплавленных зернистым твердым сплавом типа релит. Работа зубьев у этих долот характеризуется значительным внедрением в поверхность забоя с выработкой глубокой лунки и большим сдвигом, и срезом породы вследствие проскальзывания шарошек вдоль поверхности забоя. При этом объем разрушенной породы за каждый оборот долота резко увеличивается. Глубокое внедрение зубьев долот этого вида позволяет эффективно использовать их при бурении пластичных и вязких пород от Ш до V категорий по буримости. Увеличение механической скорости зависит от величины заострения зубьев, осевого давления, вязкости и пластичности буримых пород. Долота этого вида наиболее эффективно работают при угле заострения зубьев от 36 до 39 при осевой нагрузке 2000 - 3000 Н на 1 см диаметра долота с частотой вращения бурового вала от 50 до 400 об / мин. [29]

Страницы: 1 2