Алмазные долота, оснащенные природными или синтетическими алмазами, конструктивные особенности, области применения
Используются для твердых пород на больших глубинах.
Виды алмазных долот:
— Д с вооружением из природных и синтетических алмазов (однослойные).
— Д с твердосплавными вставками из карбида вольфрама.
— Д с алмазными твердосплавными пластинами. PDC
— Д импрегнированные алмазные долота(многослойные)
Эти долота оснащаются наиболее дешевыми натуральными алмазами подгруппы борт и синтетическими (искусственными) алмазами. Для повышения сопротивления разрушению алмазы предварительно обрабатывают. Алмазное долото состоит из полого стального корпуса, включающего головку и переводник с присоединительной резьбой, матрицы на секторах которой размещены алмазы. В матрице долота выполнены промывочные отверстия, переходящие в промывочные каналы. Зерна алмазов должны выступать над матрицей 1/5 – ¼ от их диаметра. Инструменты с алмазами, размещенными только в поверхностном слое матрицы, называются Однослойными.
При оснащении мелкими алмазами их размещают в поверхностном слое матрицы – Импрегнированные.
Алмазы разрушают горную породу микрорезанием, передеформированием с последующим усталостным отделением частиц породы или ее истиранием. С увеличением осевой нагрузки на долото внедрение алмазов быстро достигает предельного значения. Дальнейшее повышение нагрузки не приведет к росту интенсивности разрушений горной породы, а возрастающая при этом работа трения может вызвать опережающий износ матрицы, оголение и выпадение алмазов. Кроме того, расчет опасность чрезмерного повышения температуры алмазов, их окисления и даже графитизации. Поэтому большая роль играет эффективное охлаждение рабочих поверхностей алмазных породо-разрушающих инструментов. Но интенсивная промывка матрицы может вызвать эрозионное изнашивание матрицы. Поэтому режим работы алмазными инструментами строго регламентирован инструкциям по эксплуатации.
Высокая хрупкость алмазов не допускает наличия на забое скважины твердых предметов (например шарошки долот, твердосплавные зубки). Поэтому забой перед разбуриванием лмазными долотами необходимо очистить. Выход и строя может произойти в результате абразивного и эрозионного изнашивания матриц и потери алмазов, растрескивания и выпадения алмазов, забивания системы промывки долота и образования на нем сальника. Признаки отказа долота — снижение механической скорости бурения или увеличение давления промывочной жидкости на насосе.