Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Одношарошечные долота выпускают для бу­рения скважин в породах средней крепости типа Сив твер­дых породах типа Т (рис. 8.3). Они имеют крупногабаритные шарошки 1, диаметр которых значительно уменьшен по срав­нению с диаметром долота, а также увеличенные опорные подшипники 2, и приближенные к забою промывочные кана­лы 3. Поэтому продолжительность работы на забое одноша­рошечных долот значительно превышает время пребывания на забое долот других типов.

Однако они недостаточно интенсивно передают ударные нагрузки на забой, что не позволяет их широко использовать в бурении. Единственная шарошка долота имеет замедленное вращение вокруг оси долота. Передаточное отношение со­ставляет приблизительно от 1:20 до 1:50.

Одношарошечные долота выпускаются с плоскими, кони­ческими, шаровидными, вогнутыми и дисковыми шарошками.

Рис. 8.3. Одношарошечное долото типа Т:

1 — шарошка; 2, 4 — опорный и радиальный подшипники; 3 — промывочный канал

Двухшарошечные долота наиболее распространены при бурении геологоразведочных скважин малых диаметров (46, 59, 76, 93, 112, 132 и 151 мм) на глубину до 2000 м с использо­ванием легкого бурового оборудования.

При бурении скважин малого диаметра, когда невозможно создать большие осевые нагрузки, они обеспечивают лучшие показатели по сравнению с трехшарошечными долотами на 10- 15 % по проходке на долото и на 15-20 % по механической ско­рости.

Габариты опор двухшарошечных долот на 5-10 % больше габаритов трехшарошечных, в результате чего повышается их износостойкость. Двухшарошечные долота имеют более про­стую технологию изготовления по сравнению с трехшаро­шечными и меньшую стоимость.

К недостаткам двухшарошечных долот следует отнести бо­лее слабую насыщенность зубьями шарошек, которая сниже­на на 30 % по сравнению с трехшарошечными долотами. Это вызывает более быстрый износ долота по диаметру, является причиной вибрации при бурении, приводящей к более интен­сивному искривлению скважин, чем при бурении трехшаро­шечными долотами.

В зависимости от назначения двухшарошечные долота вы­пускаются шести типов — К, ТК, Т, СТ, С, М.

Двухшарошечные долота типа М ( рис. 8.4, а) предназна­чены для бурения скважин в мягких породах 1-1У категорий по буримости. Область их применения ограничена, так как в мягких породах чаще используются лопастные долота режу­щего типа, обеспечивающие в ряде случаев более высокие показатели бурения по проходке и механической скорости. Ресурс работоспособности шарошечных долот типа М огра­ничен долговечностью опорных подшипников, которые рабо­тают в очень абразивной среде.

Большая часть двухшарошечных долот типа М выполняет­ся со струйными или гидромониторными насадками. Потоки промывочной жидкости, выходя из насадок с большой скоро­стью, способствуют более интенсивному разрушению по­верхности забоя, а также более тщательной очистке его от шлама, что повышает скорость бурения.

Долота типа М работают с небольшими осевыми нагруз­ками в пределах 1-3,5 кН на каждый сантиметр диаметра до­лота. Шарошки 1 (см. рис. 8.4, а) этих долот вооружены стальными фрезерованными зубьями 2 пирамидальной фор­мы с углом заострения 34-39°, имеющими одностороннюю наплавку 3 твердым сплавом релит. Кинематические схемы до-

Рис. 8.4. Конструкция двухшарошечных долот типов М (а), С (б), Т (в) и К (г)

лот типа М обеспечивают качение шарошек по забою со зна­чительным проскальзыванием зубьев за счет повышенной ве­личины смещения осей шарошек относительно оси долота и увеличения утла наклона осей шарошек к оси долота до 57°30′. Поэтому зубья работают в режиме скалывания и резания.

Все новые конструкции двухшарошечных долот имеют са­моочищающуюся схему расположения венцов на основном конусе шарошек.

Двухшарошечные долота типа М выпускают диаметрами 112, 132 и 151 мм.

Двухшарошечные долота типа С (рис. 8.4, б] предназначе­ны для бурения геологоразведочных скважин в породах У-У11 категорий по буримости; а также в породах средней крепости с пропластками твердых пород (долота типа СТ). Эти долота работают с осевыми нагрузками в пределах 150-450 даН на

1 см диаметра долота.

Шарошки долот вооружены стальными фрезерованными зубьями 1 пирамидальной формы с углом заострения 39-42°, имеющими одностороннюю наплавку 2 мелкозернистым твердым сплавом релит.

Вооружение двухшарошечных долот типа СТ может состо­ять из клиновых твердосплавных зубков или из чередования клиновых твердосплавных зубков со стальными фрезерован­ными зубьями. Кроме того, выпускают долота типа СТ, у ко­торых одна шарошка снабжена вооружением, состоящим из твердосплавных зубков клиновидной формы, а другая — воо­ружением из стальных фрезерованных зубьев. Кинематиче­ские схемы долот типа С и СТ обеспечивают качение ша­рошек по забою с некоторым проскальзыванием зубьев за счет смещения осей шарошек относительно оси долота, а также за счет увеличенного угла наклона шарошек к оси до­лота, достигающего 52-55°. Все новые конструкции двухша­рошечных долот имеют самоочищающуюся схему располо­жения венцов 3 на основном рабочем корпусе шарошки 4. Двухшарошечные долота типа С и СТ выпускаются диамет­рами 76, 93 и 112 мм.

Двухшарошечные долота типа Т (рис. 8.4, в) предназначе­ны для бурения геологоразведочных скважин в твердых по­родах У1И-1Х категорий по буримости. Эти долота работают с осевыми нагрузками от 2 до 5 кН на каждый сантиметр диа­метра долота. Шарошки представлены фрезерованными зубь­ями пирамидальной формы с углом заострения 43-49°, имеющими одностороннюю наплавку мелкозернистым твер­дым сплавом релит. На шарошках долот типа Т также приме­няются твердосплавные зубки.

Кинематическая схема этих долот обеспечивает равномер­ное качение шарошек без проскальзывания. Все новые конст­рукции долот имеют самоочищающуюся схему расположения венцов.

Двухшарошечные долота типа Т и ТК выпускают диамет­рами 76, 93, 112 и 132 мм.

Долота типа К и ОК предназначены для бурения крепких и очень крепких пород 1Х-ХИ категорий по буримости. Ша­рошки в долотах типа К (рис. 8.4, г) вооружены твердосплав­ными зубками, а в долотах типа ОК твердосплавные зубки имеют сферическую головку. Шарошки этих долот работают в ударном режиме без проскальзывания, осевые нагрузки достигают от 3-6 до 25-50 кН на сантиметр диаметра долота. Долота типа К выпускаются диаметрами 46, 59, 76, 93 и 112 мм, а долота типа ОК — 76 и 93 мм.

Трехшарошечные долота позволяют более полно использо­вать габариты скважин для размещения шарошек, они имеют наибольшее количество основных и калибрующих зубьев и более прочные опоры шарошек. Трехшарошечные долота для бурения геологоразведочных скважин выпускаются четырех типов — ОК, К, Т и С диаметром от 46 до 151 мм.

Комментарии запрещены.