Долота для специальных целей. Снаряды для колонкового бурения (керноприемные устройства) и бурильные головки к ним.

Все снаряды для колонкового бурения вне зависимости от конструкций состоят из следующих основных частей:

1) бурильной головки для разрушения породы вокруг обуриваемого керна; 2) внешнего корпуса; 3) внутренней колонко­вой трубы для сохранения и выноса керна; 4) кернодержателя (кернорвателя). По принципу применения снаряды для колонкового бурения подразделяют на снаряды (керноприемные устройства) с не­съемной (постоянной) колонковой трубой и на снаряды со съемной грунтоноской. При работе снарядами для колонкового бурения со съемной грунтоноской керн извлекается специаль­ным ловителем на канате, бурильную головку поднимают после полной ее отработки. Процесс подъема загруженной грунтоноски и спуска новой протекает следующим образом. При спуске ловитель захватывает грунтоноску за головку, соеди­ненную с колонковой трубой. После захвата грунтоноски ло­вителем ее поднимают при помощи лебедки, установленной на поверхности. После подъема грунтоноски с керном в буриль­ные трубы сбрасывают пустую грунтоноску, которая, дойдя до снаряда, садится головкой на опору. Бурение продолжается. В последнее время почти повсеместно используют снаряды для колонкового бурения со съемной грунтоноской. По типу бу­рильные головки делятся на лопастные, шарошечные и алмаз­ные. В снарядах для колонкового бурения всех типов керн образуется бурильной головкой, а для отрыва и удержания керна служит кернодержатель. Значение кернодержателя в обеспечении хорошего выхода керна очень велико. Существует большое количество различных конструкций кернодержателей. Ту или другую конструкцию применяют в зависимости от условий бурения, физико-меха­нических свойств разбуриваемых пород и т. п. Приемником ото­бранного керна является колонковая труба, заканчивающаяся сверху клапаном, через который из колонковой трубы выходит промывочная жидкость. Лопастные бурильные головки с тремя и четырьмя лопа­стями предназначаются для бурения с колонковыми долотами в тех же породах, что и лопастные долота для сплошного раз­рушения забоя, их конструкции и материалы также аналогичны. У нас в стране при колонковом бурении используются шарошечные бурильные го­ловки. Они могут быть одно-, трех-, четырех- или шестишарошечные. Алмазные бурильные головки по своей конструкции, воору­женности алмазами на единицу площади анало­гичны алмазным долотам для сплошного разруше­ния забоя. При роторном способе бурения наиболее широ­кое распространение имеют колонковые сна­ряды «Недра». ВНИИБТ разработаны снаряды этой серии в размерах: 203/100, 164/80, 138/67 и 122/52 мм (цифры в числителе обозначают диаметр корпуса снаряда, в знаменателе — номинальный диаметр керноприемника бурильной головки). Для осложненных условий бурения предназначены колон­ковые снаряды серии «Силур» в размерах: 146/80 и 114/52 мм. Снаряды этой серии имеют одинаковую со снарядами серии «Недра» керноприемную часть (кернорватель, керноприемная труба, регулировочный винт), но корпус уменьшенного диа­метра. Для бурения в трудноотбираемых породах применяют ко­лонковые снаряды серии «Кембрий». Эти снаряды позволяют отбирать керн большего по сравнению с колонковыми снаря­дами серий «Недра» и «Силур» диаметра и работают со спе­циальными бурильными головками. Колонковые снаряды «Кем­брий» выпускаются в размерах: 172/100 и 122/67 мм. Колонко­вые снаряды «Недра», «Силур» и «Кембрий» имеют несъемные керноприемники. Чтобы обеспечить высокий процент выноса керна в турбин­ном бурении, созданы специальные турбобуры для колонко­вого бурения, в которых турбобур, керноприемное устройство и бурильная головка представляют собой единый комплекс, приспособленный к работе на высокооборотном ре­жиме. Работа со снарядом для колонкового бурения имеет ряд специфических особенностей. Перед спуском в скважину сна­ряд необходимо собрать на поверхности и тщательно осмот­реть. Бурильные головки любых типов нужно спускать в сква­жину по возможности без расширения ствола скважины; при этом следует следить за показаниями индикатора веса. В слу­чае обнаружения затяжек бурильной колонны этот интервал прорабатывают. При спуске инструмента в скважину, не до­ходя до забоя на 10—12 м, включают буровые насосы, при роторном бурении вращают бурильную колонну с одновремен­ной плавной подачей ее до забоя, при турбинном бурении вклю­чают турбобур и с плавной подачей доходят до забоя. Снаря­дом для колонкового бурения бурят без отрыва от забоя, при этом бурильную головку на забой подают равномерно. Проходка за рейс определяется износостойкостью буриль­ной головки, а для колонковых снарядов с несъемными керноприемниками она не должна превышать полезной длины керноприемной трубы. Перед отрывом керна от забоя или перед наращиванием при роторном бурении необходимо вращать инструмент до снятия осевой нагрузки на бурильную головку. Отрыв керна от забоя нужно осуществлять при непрерывной промывке и замедленном подъеме инструмента. Для гарантии отрыва и удержания керна следует подъем и спуск на забой без вра­щения (с осевой нагрузкой, на 20—30 кН превышающей на­грузку при бурении) провести два-три раза. По окончании бурения с отбором керна рекомендуется сократить до минимума время выравнивания параметров промывочной жидкости перед подъемом инструмента. Чтобы лучше сохранить керн при подъ­еме инструмента, следует избегать резких ударов бурильных труб. Отвинчивать бурильные трубы ротором запрещается. Ре­жим работы снарядами для колонкового бурения устанавли­вают, исходя из типоразмеров долот, глубины бурения, харак­тера проходимых пород и способа бурения

Расширители. Применяются для расширения диаметра сква­жины при проходке долотами сплошного и колонкового бу­рения, а также для центрирования бурильного инструмента в процессе бурения. Наиболее распространены трехшарошечные расширители. Они состоят из корпуса, в котором на осях смонти­рованы три пары шарошек с небольшой конусностью. Шарошки расположены по окружности под углом 120° друг к другу. Трехшарошечные расширители выпускаются диаметрами 243, 269, 295, 346, 394 и 445 мм. Кроме трехшарошечных выпуска­ются четырех- и шестилопастные расширители, одношарошечные пилотные расширители и наддолотные штыревые расши­рители. Фрезерные долота. Предназначены для бурения скважин в малоабразивных породах и для разбуривания цементных мо­стов и металла в скважине. Фрезерные твердосплавные спиральные долота выпускаются типа ДФТС. Кон­структивная особенность этих долот — расположение твердо­сплавных пластинок по спирали. Рабочая часть долота сфери­ческая. Забой промывается через каналы и центральный канал, сое­диненный отводами с пространством между спиральными лен­тами. Конструкцией допускается замена изношенных спиралей новыми. При бурении долотами типа ДФТС на забое в центре обра­зуется керн диаметром 3—5 мм, который потом разрушается пластинами твердого сплава, закрепленными в стенке централь­ного канала, и выносится по двум открытым боковым каналам за спирали. Долота для реактивно-турбинного способа бурения (РТБ). При работе агрегатами РТБ используются серийные трехша­рошечные долота и долота ДРБ, специально разра­ботанные для РТБ. Характерная особенность вооружения ша­рошек долот типа ДРБ для РТБ — наличие фрезерованных зу­бьев или твердосплавных зубьев только на периферийных венцах. ВНИИБТ разработаны шестишарошечные долота для РТБ: ДРБ12К и ДРБ13К. У долот типа ДРБ наиболее дорогостоя­щая деталь — корпус, который целесообразно использовать мно­гократно. Поэтому у этих долот сменные приваренные лапы. Вставные долота для турбинного и роторного бурения без подъема бурильной колонны для смены долота. Сущность способа бурения без подъема бурильной колонны для смены отра­ботанного долота заключается в том, что новое долото спуска­ется, а отработанное поднимается (с помощью каната и спе­циального инструмента — овершота или обратной циркуляции) внутри бурильной колонны. Для турбинного бурения разработана и выпускается специ­альная конструкция турбобура со вставным ротором, к кото­рому присоединяется вставное долото. Вставное долото со­стоит из двух основных узлов: механизма долота и режущих шарошечных комплектов.

Дата добавления: 2015-07-08