Виды долот в бурении нефтяных и газовых скважин

Обновлено: 04.07.2024

«Крутись, долото!»: рассказываю о сердце нефтедобычи

Сегодня поговорим о том, как скважина бурится, для чего служит долото и как его доставляют на глубину недр.

Компания Экохимия занимается разработкой, производством и внедрением материалов для бурения и крепления нефтяных и газовых скважин, а также при капитальном ремонте скважин и повышении нефтеотдачи пластов при добыче.

Одним из основных направлений деятельности компании является совершенствование указанных процессов и разработка реагентов под требования каждого Заказчика.

На глубину долото попадает на колонне бурильных труб, которая в длину (логично) равна глубине скважины и состоит из труб по 7 и 9 метров - их называют свечи.

Бурильные свечи. Источник Яндекс.Картинки Бурильные свечи. Источник Яндекс.Картинки

Бурильные свечи навинчивают друг на друга, и спускают на них долото в скважину, этот процесс называется наращивание бурильной колонны.

Наращивание бурильной колонны. Источник Яндекс.Картинки Наращивание бурильной колонны. Источник Яндекс.Картинки

Бурильная колонна не только доставляет долото на забой, но и передает ему энергию для вращения.

Существует два способа передачи этой энергии - с поверхности, когда вращается вся колонна и непосредственно над долотом, подробнее о каждом способе.

Роторный способ

Вращается вся колонна и источник энергии находится на поверхности земли - называется стол ротора.

Роторный способ бурения. Источник Яндекс.Картинки Роторный способ бурения. Источник Яндекс.Картинки

Энергия передается от двигателя через ведущую бурильную трубу, которая имеет квадратное сечение (чтобы передать крутящий момент, это логично) - называется квадрат.

Бывают ведущие бурильные трубы с шестигранником в сечении, но чаще всего это квадрат.

Представляете, колонна бурильный труб диаметром 10 сантиментов длиной примерно 2 000 метров вращается. В университете мы сравнивали колонну со спагетти).

Турбинный способ

Вращается не вся колонна, а только часть под двигателем - турбобуром.

Энергия в турбобур попадает либо по электрическому кабелю, протянутому с поверхности, либо за счет подачи жидкости и вращения лопастей внутри турбобура.

Разрушение горной породы

Когда мы спустили долото на бурильных трубах и передали на него энергию, происходит непосредственно сам процесс разрушения.

Лопастное долото

Долото вращается полностью и лопасти срезают породу, как нож масло - режуще-скалывающий принцип действия, подходит для самых мягких пород.

Лопастное долото. Источник Яндекс.Картинки Лопастное долото. Источник Яндекс.Картинки

Шарошечное долото

Вращаются только часть с шарошками, которые "измельчают" породу - дробяще-скалывающей принцип действия, применяется для пород средней твердости.

Шарошечное долото. Источник Яндекс.Картинки Шарошечное долото. Источник Яндекс.Картинки

Алмазное долото

Как известно, алмаз - самая твердый минерал, но при этом и один из самых дорогих, поэтому применятся только для самых твердых пород.

Само долото изготавливается из стали, а на рабочей поверхности располагаются кристаллы алмаза в 0,05-0,4 карата.

Алмазное долото. Источник Яндекс.Картинки Алмазное долото. Источник Яндекс.Картинки

В статье я описала принцип работы долота, это самая поверхностная информация для человека, который далек от нефтяной отрасли.

Если подобные статьи Вам нравятся, то поддержите меня лайком и технические материалы будут появляться на канале чаще.

Спасибо за прочтение!

Дополнительная информация:

Краткие заметки по нефтяным новостям в моем телеграм

С личностью автора можно познакомиться в инстаграме

И, конечно, если статья Вам понравилась, то отметьте сей факт лайком и подпиской, и тогда мы будем видеться чаще.

Назначение и классификация буровых долот

Буровое долото представляет собой один из основных инструментов для разрушения горных пород механическим способом. Исходя из того, какой вид имеет рабочая часть, различают:

шарошечные долота – бурение нефтяных, газовых скважин
лопастные долота – бурения мягких и среднетвердых пород.

Первый тип может состоять из одного или нескольких сферических или цилиндрических шарошек. Последние крепятся на подшипниках на цапфах секций. Могут использоваться подшипники скольжения, качения или же их сочетание.

Второй тип представляет собой кованый корпус, на котором размещаются лопасти. Их боковые грани армированы специальными зубками, которые упрощают калибровку стен скважин. Кроме этого, сами лопасти также армируются твердым сплавом – это делается для повышения их износостойкости и, соответственно, срока службы.

Кроме основной классификации, существует ещё немало типов и подвидов долота. Такое распределение позволяет легче ориентироваться в разнообразии и упрощает подбор подходящего под конкретную ситуацию долота. Подробнее о назначении, типах и сферах их применения – далее в статье.

Назначение буровых долот

Как было указано выше, буровые долота используются для того, чтобы пробурить нефтяную, газовую, водяную или любую другую скважину. Фактически, данный элемент выполняет следующие функции:

разрушение грунта в забое;
глубинная проходка;
выравнивание стенок скважины.

Долота широко применяются во многих сферах, где требуется пробурить грунт. К примеру, если нужно сделать колодец или же собрать информацию о составе почв и дать им оценку. Нефтяная и газовая промышленность не в состоянии обойтись без этого породоразрушающего оборудования, так как именно оно позволяет наиболее эффективно производить бурение скважин различного размера и глубины.

По назначению долота делят на три большие группы:

для сплошного бурения – разрушение в одной плоскости или ступенчато;
для колонкового бурения – разрушение по периферии;
специальные.

В геологоразведке часто используются колонковые виды, так как они позволяют достать образцы грунта.

Буровые долота и их классификация – это то, что необходимо тщательно изучить. Каждый тип имеет свои особенности и назначение. В частности, далее будут рассмотрены:

шарошечные;
лопастные;
алмазные;
фрезерные.

Эти виды наиболее часто применяются для бурения скважин нефтяного, газового или любого другого типа.

Шарошечные долота

Один из самых универсальных породоразрушающих инструментов, который широко применяется во всех отраслях. Он оказывает дробящий или дробяще-скалывающий эффект, тем самым формируя скважину нужного диаметра. Такое долото предназначено для абразивных и неабразивных пород любой твердости.

Устройство долота довольно сложное, так как базируется на подвижных элементах – подшипниках. Приваренные друг к другу секции оснащены вращающимися шарошками. Последние могут иметь конусообразную или цилиндрическую форму. Именно за счет них и происходит ударное или ударно-сдвигающее действие.

Последний метод наиболее эффективен, так как за счет проскальзывания шарошек удается произвести дополнительное скалывание.

От количества шарошек зависит и область применения инструмента:

одношарошечные – для бурения скважин на большую глубину;
двухшарошечные – в геологоразведке;
трехшарошечные – нефтяные, газовые скважины;
четырехшарошечные – для сложных условий.

Типы буровых долот шарошечного вида не имеют четкой специализации и при необходимости ничто не запрещает использовать одношарошечные вместо трехшарошечных.

Все зависит от того, какой именно должна в итоге получиться нефтяная или какая-либо другая скважина.

Лопастное долото

По устройству такое долото значительно проще, чем шарошечное. Фактически, это просто корпус, к которому прикреплены несколько лопастей. Наиболее эффективно показывает себя этот породоразрушающий инструмент в мягких, рыхлых породах. Лопастное долото способно работать на высоких скоростях и, при благоприятных условиях, давать внушительные результаты бурения. К примеру, пройти за одну проходку около 1500 метров более чем реально.

На сегодняшний день представлены следующие виды буровых долот лопастного типа:

однолопастные – для цементных пробок;
двухлопастные;
трехлопастные;
трехлопастные, истерающе-режущие;
шестилопастные.

В списке выше все типы, кроме однолопастного, предназначены для довольно пластичных и мягких пород.

Последние три применяются, когда нужна нефтяная или газовая скважина, так как они имеют больший диаметр.

Для продления срока службы инструмента, используется армирование не только самой лопасти, но и её контактного края. Это позволяет понизить разрушающее воздействие пород, а также способствует образованию более гладких и ровных стенок скважин.

Алмазное долото

Если планируется, что скважина будет проходить через ряд различных по твердости пород, нередко применяются алмазные долота. Сам инструмент рассчитан на среднюю твердость, однако используется и тогда, когда твердые породы чередуются с мягкими. Оптимальными считаются породы средней твердости.

Разрушение слоев происходит за счет их истирания. Долото включает в себя алмазные режущие элементы, которые и обеспечивают уничтожение пород. Общая эффективность долота напрямую зависит от того, какого качества и величины алмазы используются.

По типу их расположения различают:

однослойное долото;
многослойное долото.

Кроме этого, существует классификация, которая опирается на расположение рабочих элементов:

радиальные;
спиральные;
ступенчатые.

Несмотря на довольно внушительные показатели и преимущества, алмазное долото является очень требовательным инструментом. Так, если при бурении нефтяной скважины на его пути попадется металлический объект или же просто слишком твердая горная порода, то инструмент выйдет из строя: алмазный элемент может расколоться или выпасть из корпуса. Впрочем, плохая промывка также приведет к тому, что долото выйдет из строя или же будет работать менее эффективно.

Фрезерное долото

Фрезерные типы буровых долот, по сравнению с другими видами породоразрушающих инструментов, гораздо проще по своему устройству, а также значительно прочнее и устойчивее. Конструкция такого долота представляет собой монолитный корпус. В него и запрессованны дробящие элементы, которые и обеспечивают высокую эффективность.

В отличие от своих аналогов, фрезерное долото не боится твердых прод или металлических элементов.

К примеру, его часто используют для того, чтобы пробить бетонную или цементную пробку. Если по какой-то причине в скважине осталась шарошка, то её убирают именно с помощью фрезерных долот.

Несмотря на все свои плюсы, существует и ряд ограничений:

не подходят для вязких пород;
невозможна быстрая проходка;
довольно примитивный способ промывки.

Тем не менее, данный породоразрушающий инструмент просто незаменим для бурения нефтяных, газовых и любых других скважин. Такое долото чаще всего используется в качестве вспомогательного элемента, однако в некоторых случаях применяется и как основное.

Бурение скважин

Роторный способ бурения нефтяных скважин

Роторное бурение скважин представляет собой один из видов вращательного бурения. Суть заключается в том, что породоразрушающий инструмент, расположенный внутри скважины, приводится в действие за счет электродвигателя или газотурбинного оборудования.

Роторное бурение наиболее распространенный метод, так как достаточно эффективен и прост в применении. Чаще всего он используется для бурения разведочных и эксплуатационных нефтяных скважин, однако, за счет компактности, применяется и для создания скважин с водой на частных участках

Технология роторного бурения впервые была применена в США в начале 1880-х годов, и с тех пор претерпевала незначительные изменения, положительно сказавшихся на её эффективности. В частности, совершенствовались породоразрушающие инструменты, изобретались новые промывочные жидкости, повышалась прочность отдельных элементов. Кроме того, совершенствовалась и сама технология бурения, за счет чего данный метод и является сейчас одним из основных способов создания забоя и почти полностью заменил стандартный ударный метод. Обо всем, что нужно знать о роторном способе бурения – далее в статье.

Оборудование для роторного бурения скважин

Несмотря на кажущуюся простоту, нефтяная, газовая или любая другая скважина требует довольно внушительного списка оборудования. Без любой из этих частей работа установки невозможна. В перечень элементов, необходимых для осуществления роторного бурения, входит:

вышка;
буровая установка;
ротор;
буровые поршневые насосы;
вертлюг;
талевая система;
система очистки жидкостью.

Вертлюг – это элемент, через который промывочная жидкость попадает в колонну. Он подвешен на один крюк талевой системы. Кроме этого, в неё входит кроноблок и блок.

Система очистки промывочной жидкостью также состоит из ряда элементов:

вибросита;
желоба;
гидроциклонов

Роторный способ бурения скважин часто требует мобильности конструкции, поэтому её часто размещают на специальных платформах.

Роторное бурение скважин: плюсы и минусы

Бурение скважин роторным методом очень распространенно. Он имеет огромное количество преимуществ перед стандартным ударным способом:

Скорость. Бурение роторным способом производится значительно быстрее ударного.
Универсальность. Спектр применения метода гораздо шире, так как за счет применения различных долот можно работать с разными видами грунтов.
Размер. Вся установка занимает относительно немного места в отличие от конструкций для ударного метода.
Мобильность. За счет малых габаритов, установку можно разместить на подвижной платформе.

Вращательное роторное бурение скважин, тем не менее, имеет и некоторые ограничения.

Так, в зависимости от грунта и пород, следует подбирать соответствующие долота.

Наличие очень твердых объектов на пути пролегания скважины может стать помехой, если не использовать специальное породоразрушающее оборудование.

Кроме этого, проблему представляет:

Глинистый раствор. Он нередко вызывает проблемы при исследовании пластов, а также не всегда является рентабельным в некоторых случаях.
Невозможность работы в зимнее время. Промерзлый грунт является серьезным препятствием для бурения роторным способом.
Мощность установки. Она напрямую зависит от ротора, который является уязвимым элементом системы.

В условиях промерзлых почв, предпочтительным вариантом является ударная методика. Разумеется, нефтяная или любая другая скважина будет буриться дольше, однако в итоге желаемый результат будет получен.

Принцип осуществления роторного бурения скважин

Несмотря на кажущуюся простоту технологии, принцип работы роторного оборудования довольно сложен. Сам ротор приводится в действие за счет приводного вала, который передает вращение от электродвигателя. Иногда используется двигатель внутреннего сгорания.

Само вращение принимают ведущие вкладыши ведущих вкладышей. Их сечение полностью аналогично сечению верхней рабочей трубы, которое по своей форме может быть абсолютно разным.

Основой для бурильной колонны являются специальные трубы. Именно между ними и породоразрушающим инструментом монтируются УБТ – утяжелённые бурильные трубы. За счет их огромного веса на долото оказывается достаточная для эффективной работы нагрузка.

Верхняя часть рабочей трубы подсоединяется к вертлюгу. По этой системе подается промывочная жидкость, которая попадает на забой через насадки долота – она нужна для поддержания работоспособности всей роторной бурильной установки.

Подъем или спуск обеспечивают свечи – несколько бурильных труб с длиной от 25 до 50 метров. Под действием нагрузки, которую обеспечивают утяжеленные бурильные трубы, долото и разрушает породу. За счет регулярно поступающей жидкости инструмент охлаждается, а параллельно с этим забой прочищается от шлама. Жидкость используют повторно после её очистки.

Обсадные трубы

Разумеется, нельзя просто пробурить скважину и оставить её без малейших укрепляющих конструкций. Грунт – довольно неустойчивая субстанция, способная менять свое положение. Именно поэтому риск обрушения забоя довольно велик.

Чтобы этого не произошло, на некотором расстоянии от поверхности в бурении делается перерыв, во время которого устанавливается обсадная колонна. За счет неё исключается осыпание стенок или же завала пробуренного пути, а также препятствует проникновению воды. Самая первая колонна часто называется кондуктором и она позволяет осуществить перекрытие неустойчивых пород, тем самым придавая надежности пробуренной скважины.

Как правило, такую колону ставят не ранее отметки 30 м, и не позже отметки 600 м. Если скважина нефтяная, то обсадные конструкции устанавливаются с как можно меньшим расстоянием до поверхности.

Роторный способ бурения применяется для многих типов грунта, потому, при установке колон приходится ориентироваться на текущие геологические условия. Так, иногда возникает необходимость использовать сразу нескольких обсадных колон для повышения надежности забоя. Чем меньше диаметр трубы, тем глубже она опускается. Очевидно, что самая небольшая по диаметру будет находиться глубже всех остальных.

Наиболее глубокая колонна – эксплуатационная, перфорируется снизу. Через эти отверстия нефтяная, газовая или водяная масса в неё и поступает.

Промывочная жидкость в буровых роторных работах

Бурение скважин вращательным роторным способом можно сделать эффективнее, если использовать подходящий метод промывки. На данный момент в качестве жидкости применяются:

полимерные растворы;
аэрированные растворы;
нефтяные эмульсии;
вода.

Также применяется продувка воздухом. В случае, если работы планируются на участках с низким пластовым давлением, используется специальный газ.

С помощью промывки забой не только избавляется от лишних примесей, осыпавшихся пород и крупных предметов.

Жидкость, поступающая на долото, охлаждает его рабочую поверхность, за счет чего продлевает срок службы породоразрушающего инструмента.

Роторное бурение скважин – это довольно трудоемкий процесс, требующий учета многих факторов. Тем не менее, он является одним из самых эффективных методов и широко применяется в самых разных условиях.

Роторная буровая установка

Все о шарошечных долотах

Бурильное долото – ключевой элемент эффективного разведывания, наращивания объемов добычи нефти и газа. Из данной статьи вы узнаете, что представляют собой шарошечные долота, в чем заключаются их особенности и принцип работы, кто занимается их производством, а также для чего именно их используют.

Характеристика

Буровое шарошечное долото – стандартный инструмент разрушения породы посредством буровых установок. Оно состоит из шарошек, подшипников, лап (секций), зубьев. Долото имеет сложное в сравнении с лопастными аналогами устройство, базирующееся на подвижных элементах (подшипниках).

Главным элементом является шарошка – деталь конусовидной либо цилиндрической формы, насаженная на ось. Лапа является центральным основанием, имеет наклон с возможностью регулировки. Шарошки крепятся к ней под заданным углом наружу либо внутрь устройства. В зависимости от разновидности они могут вращаться со скоростью до 250 об/мин.

Благодаря смазке подшипников, создающей оптимальные условия для качения и скольжения движений, обеспечивается бесперебойное вращение головок.

В зависимости от разновидности шарошки могут иметь фрезерованный либо твердосплавный тип зубцов. Число шарошек может быть разным (от 1 до 6). Оно определяет сферу применения долот. К примеру:

одношарошечные используют на большой глубине;

двухшарошечные хороши в геологической разведке;

трехшарошечные (используют чаще остальных) применяют для нефтяных и газовых скважин;

четырехшарошечные – модификации для работы в сложных условиях.

Шарошечные долота способны выдерживать прохождение сквозь твердые породы. Однако их используют и в бурении мягких пород. Они различаются диаметром, обладают высоким ресурсом, имеют систему промывочных устройств. Исходя из условий эксплуатации снабжаются элементами герметизации опор. Ими воздействуют на породу путем дробления либо дробяще-скалывающим способом. На них возлагается основная роль в ходе прохождения ствола скважины в массиве горных пород.

Их ассортимент разнообразен, а потому отвечает потребностям клиентов с разными запросами.

На шарошечные долота приходится до 90% общего объема бурения. Они имеют явные преимущества перед лопастными аналогами – вторые приспособления используют при бурении мягких и пластичных пород роторным способом. Эффективность работы шарошечных долот зависит от смазки. Ее отсутствие ускоряет износ, делая устройства непригодными для эксплуатации.

Принцип работы

Шарошечные долота – механизм разрушения горных пород, являющийся устройством прямого типа. В ходе бурения оно разрабатывает всю рабочую зону, разрушает и удаляет породу по рабочему периметру. Шарошки монтируют на лапы долот (число определяется назначением буровой установки). Конструкция одношарошечного долота проста, поскольку она не имеет полноценной лапы.

Единственная шарошка вращается одновременно на собственных подшипниках и роторе. Это обеспечивает оптимальный эффект.

Конструкция трехшарошечного долота имеет элемент из литого металла – сопло. Его крепят на вращающийся ротор с помощью резьбовых соединений. На нем фиксируются лапы, которые имеют вращательный механизм с подшипниками. На этот механизм и крепят шарошку. Каждая лапа 3-шарошечного долота имеет форму двугранного угла. В поперечном сечении лапы, соединенные вместе, создают круг. Долото продвигается через породу за счет вращения и поступательного перемещения. Одновременно с долотом совершает поворотные движения буровой механизм.

Он вращается в противоположную сторону к направлению вращательных движений основного ротора. Такая особенность обеспечивает качественное дробление и уборку породы. Разработка ускоряется, обеспечивается легкое удаление грунта, замедляется засорение шарошек.

Головки разнятся по принципу воздействия на горную породу.

При дробящем способе работы нет фрезерующего контакта периферийных зубцов со стенкой скважины в ходе минимального скольжения по забою, пока шарошки перекатываются. Головки с дробящим действием применяют при работе с твердыми и особо твердыми породами, включая их комбинации.

При дробяще-скалывающем воздействии шарошки оказывают на стенки забоя большее скользящее воздействие. Эта схема бурения несколько иная, такие головки используют для работы с мягкими породами. Кроме того, они подходят для обработки грунта, в котором присутствуют пласты породы и абразив средней твердости.

Т-образная и Г-образная формы периферийных венцов снижают износостойкость долот по диаметру. Цена головок зависит от качества металлических насадок, числа и габаритов шарошек, особенностей лап. В среднем простые варианты обходятся в сумму 15000-18000 рублей. Покупая дорогой тип, придется заплатить от 40000 до 45000 рублей.

Классификация по назначению, типы и размеры

Классифицировать шарошечные долота можно по разным признакам. К примеру, они различаются способом производства, который влияет на вид и назначение головок. У них может быть разный тип сопла, отвечающего за соединение с ротором. Исходя из этого изделия делят на модели НД (для бурения скважин) и НКВ (отличающиеся широкой размерной сеткой).

Головки относят к разным сериям (1АН, 2АН, АВ). Серийные номера указывают на характеристики и конструктивные особенности.

Маркировка 1АН указывается на головках, предназначенных для станков, оборудованных двигателями с низкими оборотами.

Серия 2 АН отличается высокой оборотностью. Это головки с постоянной подачей смазки шарошек и подшипников в момент бурения.

Маркировка АВ включает долота для работы на высокомощных установках. Вторая буква говорит о высокой оборотности изделий, способности к высоким нагрузкам.

По типу конструкции они бывают корпусными и секционными. Изделия первого типа используют для бурения скважин большого размера. Они отличаются сваренными секциями (лапами) и шарошками. Аналоги без корпуса состоят из сваренных между собой 2-х, 3-х, 4-х отдельных секций, имеют универсальную соединительную резьбу. Секционные головки крепят к бурильной колонне за счет наружной корпусной резьбы. Корпусные фиксируют с внутренней.

Такие шарошки имеют до нескольких уровней, они способны непоследовательно вращаться в разные стороны. Этим обеспечивается многократное увеличение эффективности работы долот. Они собраны из разных элементов. Способ работы обеспечивает самоочищение фасада головок (до 90% загрязнений).

По типу расположения и конструкции промывочных/продувных узлов изделия маркируют следующим образом:

Ц (центральная промывка);

Г (боковая гидромониторная);

ЦГ (комбинированная промывка);

П (центральная продувка);

ПГ (боковая продувка).

По типу опор шарошки тоже разнятся:

Н имеют 1 подшипник скольжения (остальные – качения);

А имеют 2 подшипника скольжения и более;

В имеют подшипник качения;

У говорит о герметизации маслонаполненной опоры.

Применение опор качения и скольжения способствует снижению крутящего момента, необходимого для вращения долота на забое.

Различаются и размеры долот. Например, диаметр сопла (самой узкой части долота) может варьироваться от 100 мм до нескольких тысяч миллиметров. Диаметры шарошки находятся в диапазоне 50-1000 мм. Размеры долот могут составлять Ф=132, 92.1, 95.2, 98.4, 104.8, 114.3, 120.7, 149.2, 158.8 мм и так далее.

Вес изделий зависит от типа вооружения.

Изделия со стальными зубьями весят от 4-20 кг до 596-607,5 кг. Аналоги с твердосплавными зубьями весят от 5-10 кг до 596-630 кг. Размерный ряд долот насчитывает порядка 50 наименований основных типоразмеров.

Частота вращения зависит от диаметра долота, осевой нагрузки, типа опоры. К примеру, у изделия с диаметром 75-84 мм и осевой нагрузкой 3.5-4 ТС показатели вращения составляют 40-120 при опоре А или АУ, 30-800 при опоре В, 30-450 при опоре Н, доходят до 600 при опоре ВУ.

Шарошечные долота классифицируют по типу разрабатываемой породы. Отметим основные типы изделий.

Образцы класса М. Согласно ГОСТ 20692 2003 данные образцы рассчитаны для бурения мягких пород (неабразивных, рыхлых, пластичных, абразивных слабосцементированных). При этом используются инструменты с фрезерованными стальными зубцами.
Образцы класса М3. В этот стандарт входят шарошечные устройства с твердосплавными вставными зубьями, предназначенные для работы с мягкими абразивными породами. Модель 161 имеет центральную промывку, соединительную резьбу 3-88, герметизированную конструкцию опоры, весит 14 кг.
Образцы класса МС. Долота данного типа имеют твердосплавные фрезерованные зубцы из стали. Они разработаны для бурения мягкого абразива с пропластками средней твердости.
Образцы класса С. Такие долота снабжены стальными зубцами и предназначены для работы с породами средней степени твердости.
Образцы класса ТК3. Эти долота предназначены для бурильных работ с воздействием на твердые абразивные горные породы, имеющие пропластки крепких. Они снабжены вставными твердосплавными зубьями.
Другие. Помимо вышеописанных, есть и другие типы образцов: МС3, СЗ, СТ, Т, ТЗ, ТК, ТЗ, К, ОК. Маркировка указывает на тип геологических условий проходки.

Правильный выбор замедляет износ оборудования. К примеру:

МС3 используют при бурении мягких пород с абразивом со средними показателями твердости;

долота СЗ рассчитаны на бурильные работы с породами средней степени твердости;

СТ выдерживают большую в сравнении с предыдущими аналогами нагрузку;

насадки Т предназначены для работы с твердыми горными породами;

ТЗ справляются с бурением твердых абразивных пород;

ТК уже могут разрушать твердую породу с пропластками крепкой;

ТКЗ являются усиленной версией ТК, работают в тех же условиях, но разрушают породу с абразивом;

разновидности К и ОК справляются с бурением особо крепких горных пород (например, скальных магматических).

Какими компаниями изготавливаются?

Сегодня шарошечные долота производят порядка 20 компаний. Исходя из технического уровня и показателей качества в число лучших производителей вошли американские торговые марки: Hughes Christensen, Smith, Reed, Security DBS. Достойную продукцию, отвечающую стандартам качества, выпускает и производитель Varel.

Среди компаний с меньшим объемом выпуска стоит выделить производителей Rock Bit, Walker-McDonald, TIX, Industrial, DKG, Kingdream PLC.

Поставщиками шарошечных долот в России и СНГ являются заводы ОАО «Волгабурмаш», ОАО «Уралбурмаш», ОАО «СМЗ», ОАО «ДДЗ».

Область применения

Бурильные насадки отличаются широким спектром использования. Шарошечные долота применяют при бурении нефтяных, газовых и взрывных скважин путем вращательного бурения сплошным забоем геологоразведочных, гидрогеологических, взрывных, иных скважин с очищением забоя жидкостью либо воздухом.

Помимо горнодобывающего производства, шарошечные долота применяют в строительстве. Разные типы долот оказывают оптимальное разрушающее воздействие на соответствующие породы. Их применяют при добыче нефти и газа, бурении водяных скважин. Они нужны в сферах, где требуется прорубить грунт (например, сделать колодец, собрать информацию о почве). Многошарошечные долота используют при реактивно-турбинном бурении.

Долото — виды, ГОСТ, характеристики, сравнение

Шарошечное долото — породоразрушающий буровой инструмент, воздействует на породу дробящим или дробяще-скалывающим методом.

Шарошечные долота являются самым распространенным видом бурового инструмента при бурения скважин различного назначения: нефтяных, газовых, геологоразведочных, водяных, взрывных и др.

Наиболее распространены трехшарошечные долота с консольными опорами и сварными лапами.

Применяются как для бурения очень твердой, так и очень мягкой породы.

Назначение буровых долот

разрушение грунта в забое;
глубинная проходка;
выравнивание стенок скважины.

По назначению долота делят на три большие группы:

для сплошного бурения – разрушение в одной плоскости или ступенчато;
для колонкового бурения – разрушение по периферии;
специальные.

В геологоразведке часто используются колонковые виды, так как они позволяют достать образцы грунта.

шарошечные;
лопастные;
алмазные;
фрезерные.

Эти виды наиболее часто применяются для бурения скважин нефтяного, газового или любого другого типа.

Шарошечные долота

От количества шарошек зависит и область применения инструмента:

одношарошечные – для бурения скважин на большую глубину;
двухшарошечные – в геологоразведке;
трехшарошечные – нефтяные, газовые скважины;
четырехшарошечные – для сложных условий.

Типы буровых долот шарошечного вида не имеют четкой специализации и при необходимости ничто не запрещает использовать одношарошечные вместо трехшарошечных.

Все зависит от того, какой именно должна в итоге получиться нефтяная или какая-либо другая скважина.

Лопастное долото

На сегодняшний день представлены следующие виды буровых долот лопастного типа:

однолопастные – для цементных пробок;
двухлопастные;
трехлопастные;
трехлопастные, истерающе-режущие;
шестилопастные.

В списке выше все типы, кроме однолопастного, предназначены для довольно пластичных и мягких пород.

Последние три применяются, когда нужна нефтяная или газовая скважина, так как они имеют больший диаметр.

Алмазное долото

По типу их расположения различают:

однослойное долото;
многослойное долото.

Кроме этого, существует классификация, которая опирается на расположение рабочих элементов:

радиальные;
спиральные;
ступенчатые.

Фрезерное долото

В отличие от своих аналогов, фрезерное долото не боится твердых прод или металлических элементов.

Несмотря на все свои плюсы, существует и ряд ограничений:

не подходят для вязких пород;
невозможна быстрая проходка;
довольно примитивный способ промывки.

2 Нормативные ссылки

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 50864-96 Резьба коническая замковая для элементов бурильных колонн. Профиль, размеры, технические требования.

Бурение скважин

Виды долот

В зависимости от назначения долота могут иметь разную конструкцию:

Поликристаллическое долото с алмазными вставками предназначено для разрушения породы скалыванием, а не сжатием (шарошечные долота) или с помощью дробяще-истирающего действия (алмазные долота). Разрушение породы при скалывании (резании) требует значительно меньшей энергии, чем при сжатии. Меньшая нагрузка на долото способствует меньшему износу бурового долота и бурильной колонны.

Читайте также: