Твердосплавні коронки

Твердосплавні коронки призначені для колонкового буріння свердловин у породах м’яких і середньої твердості I–VIII і частково IX і Х категорії за буримістю. Твердосплавна коронка складається з металевого циліндричного корпусу, на одному кінці якого є зовнішня різьба для з’єднання з колонковою трубою, а на іншому в пазах установлені твердосплавні пластини – різці. Для армування коронок застосовують твердий вольфрамо-кобальтовий сплав. Твердосплавні пластини, що виконують роль різальних елементів, мають різноманітне призначення. Безпосередньо породу вибою руйнують основні різці, а підрізні, що розташовані на внутрішній і зовнішній стінках корпусу коронки, калібрують стінки свердловини й обробляють керн. Твердосплавні коронки випускають таких діаметрів: 36 - 151 мм. Відповідно до призначення вони підрозділяються на 3 групи:

– ребристі – для буріння м’яких порід I–IV категорій типу «М» (рис. 2.3);

– різцеві – для буріння малоабразивних порід середньої твердості IV–VIІI категорій монолітних (СМ) і тріщинуватих (СТ) (рис. 2.4);

– самозагострювальні – для буріння абразивних порід середньої твердості VI–VIII і частково IX категорій за буримістю типу СА (рис. 2.5).

Вид А

2.1.3. Лопатеві долота

При бурінні свердловин без відбору керна застосовують лопатеві долота різально-сколюючої і різально-сти­ральної дії (рис 2.6). Вони призначені для буріння в м’яких породах I – II категорій по бурі мості.

Пікобури

Пікобури призначені для буріння в пластичних м’яких породах, представлених піщано-глинистими відкладами, м’якими і в’язкими сланцям, пісковиками на глинистому і вапняковому цементі I–V категорій за бурімістю (рис. 2.7).

Алмазні долота

Аналогічно алмазним коронкам долота армуються природними або синтетичними алмазами. За способом армування вони можуть бути одношарові або імпрегновані (рис. 2.8).

Шарошкові долота

Найбільш широке застосування для безкернового буріння одержали шарошкові долота (рис. 2.9). Шарошкові долота складаються з лап, на цапфах яких розташовані шарошки з озброєнням. Озброєння шарошкових доліт – сталеві зубці, твердосплавні вставки або їх комбінація. Усередині шарошок розташовані підшипники. Цапфа і підшипник утворюють опору долота. Усередині долота є один або декілька отворів для проходу промивальної рідини.

Виготовляються долота одно-, дво-, три-, чотири- і шестишарошкові.

Стандартом передбачено 13 типів системи озброєння доліт залежно від типу гірських порід.

Долота мають таку сферу застосування: М – для м’яких порід (глини, крейди, гіпс тощо) I–III категорій за буримістю; МС – для м’яких з прошарками середніх за твердістю порід; С – для середніх порід (пісковики, щільні глини, мергелі тощо) IV–V категорій за буримістю; СТ – для середніх з прошарками твердих порід; Т – для твердих порід (доломіти, доломітизовані вапняки, базальти тощо) VI–VII категорій за буримістю; ТК – для твердих і міцних порід; К – для особливо міцних порід (граніти, окременілі вапняки, кварцити тощо) VIII–X категорій за буримістю; ОК – для дуже міцних порід XI–XII категорій за буримістю.

Бурильна колона

Колона бурильних труб з’єднує породоруйнівний інструмент, який працює на вибої, з буровою установкою, що змонтована на поверхні і виконує такі основні функції:

– передає від бурової установки і створює за рахунок своєї маси осьове навантаження на породоруйнівний інструмент;

– передає крутний момент на породоруйнівний інструмент;

– слугує каналом для подачі промивальної рідини на вибій свердловини.

Бурильна колона повинна швидко роз’єднуватись на окремі ланки – свічі при виконанні спуску і підйому породоруйнівного інструменту. За видом з’єднання розрізняють муфтово-замкові та ніпельні труби.

Муфтово-замкове з’єднання має більший внутрішній переріз, більшу міцність, дозволяє швидко згвинчувати і розгвинчувати свічі, забезпечує герметичність. Їх застосовують при твердосплавному, а також при алмазному бурінні. Труби у свічі згвинчуються трубними муфтами, свічі між собою згвинчуються замками. Сталеві бурильні труби для колонкового буріння муфтово-замкового з’єднання випускають таких діаметрів: 42; 50; 63,5; 73 мм.

Ніпельне з’єднання надає колоні гладкостовбурність за зовнішнім діаметром, що дозволяє знизити вібрації шляхом наближення діаметра труб до діаметра свердловини. Використовують їх при високообертовому алмазному бурінні

Для підвищення маси і жорсткості нижньої частини бурильної колони застосовують обважнені бурильні труби (ОБТ).

При бурінні на великій глибині з метою зниження ваги бурильної колони і зменшення затрат потужності на обертання і підйом бурового снаряда використовують легкосплавні бурильні труби (ЛБТ), які виготовлені з алюмінієвого сплаву Д16Т.

Колонкові набори

Колонковий набір – це частина бурового снаряда, яка призначена для руйнування гірської породи, приймання й утримання керна (рис. 2.10).

У склад колонкового набору зазвичай входять: коронка, керновідривач, колонкова труба і перехідник.

Колонкові труби – частина колонкового набору, призначена для приймання і зберігання керна. На обох кінцях колонкової труби нарізана внутрішня трапецеїдальна різьба. Колонкові труби виготовляються довжиною 1,5; 3,0; 4,5 і 6,0 м. У колонковий набір більшої довжини труби збираються за допомогою ніпелів.

Перехідники призначені для з’єднання бурильних труб з колонковими і шламовими трубами..

При алмазному бурінні до складу колонкового набору включають розширювач, що слугує запобіганню звужуванню стовбура свердловини при зносі коронки по діаметру.

Обсадні труби

Обсадні труби слугують для кріплення нестійких стінок свердловини, а також для ізоляції одних пластів від інших. При бурінні використовуються безшовні суцільнотягнуті обсадні труби з гладкою зовнішньою і внутрішньою поверхнею, які з’єднуються за допомогою ніпелів або труба в трубу (безніпельні труби). На обох кінцях обсадних труб ніпельного з’єднання нарізається циліндрична трапецеїдальна різьба з шагом 4 мм. Обсадні труби безніпельного з’єднання мають різьбу того ж профілю, але на одному кінці труби нарізається зовнішня різьба, а на другому – внутрішня.

Обсадні труби муфтового з’єднання мають трикутну зовнішню різьбу на обох кінцях. Обсадні труби поставляються довжиною від 1,5 до 6 м залежно від зовнішнього діаметра.

Висновок

У цьому розділі наведено класифікацію інструменту для буріння свердловин; розглянуто основні види технологічного інструменту, його призначення та умови застосування.

Контрольні питання

1. Види бурового інструменту за призначенням.

2. Класифікація, будова і сфера застосування алмазних коронок.

3. Класифікація, будова і сфера застосування твердосплавних коронок.

4. Лопатеві долота. Конструкції і сфера застосування.

5. Шарошкові долота. Класифікація, будова і сфера застосування.

6. Бурильна колона. Призначення, склад, матеріали, з’єднання.

7. Призначення колонкових труб.

8. Перехідники,іх призначення.

9. Обсадні труби,іх призначення.