Породоразрушающий инструмент

- предназначен для разрушения горных пород с последующим удалением обломков от забоя.

Классификация по назначению:

1.Породоразрушающий инструмент для бурения сплошным забоем – долото;

2.Породоразрушающий инструмент для бурения кольцевым забоем – бурильная головка (коронка);

3.Инструмент, предназначенный для других целей – специальный;

Породоразрушающий инструмент специального назначения:

1.Фреза (фрезер, может быть магнитный – для извлечения металла с забоя); - для бурения скважин в мало абразивных породах, для разбуривания цементных мостов и металла в скважине;

2.Расширитель – для расширения диаметра скважины при проходке долотами сплошного и колонкового бурения, для центрирования бурильного инструмента в процессе бурения;

3.Калибраторы и центраторы – для того, чтобы калибровать и размещать относительно оси скважины; КЛ – калибратор лопастной, в количестве от 1 до 3; КЛС – калибратор лопастной центральный (форма лопастей – спирали); эксцентричные калибраторы; калибраторы шарошечные (вместо лопастей – шарошки);

Аварийный инструмент (непородоразрушающий, специальный) – пиковые долота, метчики;

4.Шламометаллоулавитель (ШМУ) - для улавливания и извлечения крупных частиц шлама, металлического и твердосплавного скрапа из призабойной зоны скважины;

 

 

Классификация породоразрушающего инструмента по воздействию на горные породы:

1.Дробящего действия;

2.Дробяще-скалывающего (-скользящего);

3.Режуще-скалывающего (-истирающего);

 

Классификация горных пород:

1.Мягкие (М);

2.Средние (С);

3.Твердые (Т);

4.Крепкие (К);

5.Особо крепкие (ОК);

 

10,11Классификация породоразрушающего инструмента по конструкции:

1.Лопастные долота (мягкие, средние породы в верхней части разреза); (10)

- в зависимости от конструкции и оснащенности твердыми сплавами, предназначены для бурения мягких и средней твердости пород, а также мягких пород с пропластками средних мало абразивных пород;

-шнековые долота;

2.Шарошечные долота (11):

- долота ударного действия (СТ – средние и твердые; Т – твердые; ТК – твердые и крепкие; К – крепкие; ОК – особо крепкие);

- ударно-сдвигающего действия (М – мягкие, МС – мягкие и средние, С – средние);

- ударно-сдвигающего действия для абразивных пород (МЗ, МСЗ – мягкие абразивные породы с пропластками пород средней твердости, СЗ, СТЗ, ТЗ, где З – абразивные);

Вставные зубья;

- долота безударного действия для малоабразивных пород (одношарошечные, дисковые, с полусферическими шарошками);

 

По конструкции шарошечного долота:

- корпусные (>320мм);

- бескорпусные (<320мм);

 

12,13.Обозначение шарошечных долот:

Например: III 215,9 МСЗ – Ц В У – R23

III (II, I) – число шарошек, если нет цифры – трехшарошечное;

215,9 – диаметр долота в мм;

МСЗ – обозначение пород (мягкие абразивные породы с пропластками пород средней твердости);

-

Ц – центральная промывка;

Г – гидромониторная промывка;

П – для бурения с продувкой;

 

В – только подшипники качения (в опорах), высокооборотные;

Н – один из подшипников – скольжения, остальные – качения;

А – 2 или более подшипника скольжения;

 

У (может не быть) – наличие герметизированной маслонаполненной опоры;

-

R (может не быть) – по зарубежной лицензии (либо без лицензии);

STAS – румынского производства;

 

Алмазные долота (12).

- для бурения нижних интервалов глубоких скважин (2,5-3 км),в разрезах, сложенных малоабразивными, среднеабразивными породами средней твердости и твердыми, в которых проходка на шарошечное долото составляет 5-10м;

По конструкции делятся на долота со стальным корпусом и долота матричного типа.

По армированию и вооружению, алмазные долота делятся на:

1)Армированные естественными алмазами;

2)Армированные синтетическими алмазами;

3)Армированные искусственными алмазами;

4)Армированные поликристаллическими алмазными вставками;

 

14.Обозначение алмазных долот:

Д (К) – долото (коронка);

 

Т – средние уступы рабочей поверхности;

Р – мелкие выступы по радиусу;

К – крупноторовидные выступы;

И – импрегнированные (многослойные) алмазы;

У – торовидные выступы, рабочая поверхность импрегнированна;

В – зарезные долота;

Л – лопастные долота;

С – армированные синтетическими алмазами;

АП – армированные поликристаллическими алмазами;

 

d долота в мм;

Тип разбуриваемых пород;

ИСМ – долото со стальным корпусом;

15.Код износа шарошечных долот:

Например: В0(1,2,3,4) С(20) Р Ц П0(1,2,3,4) К1(2,3) Д5 Г1(2,3) У1(2,3)

В – износ по вооружению (уменьшение высоты зуба);

0 – без износа; 1 – износ на 1/4; 2 – износ наполовину; 3 – на 3/4; 4 – полностью;

С – скол зубьев (20 – количество сколотых зубьев в %, отмечается любой скол);

Р – периферийная часть зубьев закруглена;

Ц – вооружение одной шарошки цепляется за другую;

П – износ опоры;

К – заклинка опоры (шарошки);

Д – износ по диаметру;

Г – количество изношенных гидромониторных узлов;

У – количество изношенных сальников;

Обязательно должны присутствовать: В, П, Д;

Помимо основного кода износа, есть код аварийного износа:

Ав1(2,3) Аш1(2,3) Ац1(2,3) Ас

в – вершинка;

ш – на забое оставлена шарошка;

ц – на забое оставлена шарошка с цапфой;

с – на забое оставлена секция долота;

 

16.Код износа алмазных долот:

одно из двух слов:

отработано или в работе;

 

Причины отбраковки алмазных долот:

1.Выработка в центре;

2.Кольцевая выработка в любой части;

3.Выпадение вооружения вследствие эрозионного износа (размыв матрицы);

4.Износ по диаметру более 3мм;

В этом случае записывается:

О – обнажение алмазов;

Ц – выработка в центре;

Т – кольцевая выработка на рабочей торцевой поверхности;

П – торцевая выработка на рабочей периферийной поверхности;

Д – потери диаметра;

 

Например: Т-205×210×20

205 – внутренний диаметр;

210 – наружный диаметр;

20 – высота выработки;

Д5/d3 – для бурголовок; d3 – износ по внутреннему диаметру;

 

17.Бурение с отбором керна:

Наиболее часто используется в разведочном и поисковом бурении в предполагаемых продуктивных интервалах, для извлечения пород из этих интервалов на поверхность.

Отбор керна — это извлечение из скважины образца породы, необходимого для изучения геологического строения пласта. Лабораторные исследования образцов керна позволяют получить ценные данные для построения геологических и геофизических моделей месторождения, оценить коллекторские свойства пласта.

Операция по отбору керна является технологически сложной. Керны должны извлекаться максимально неповреждёнными, чтобы сохранить природные физические и механические свойства породы.

Разрушение горной породы ведется бурильной коронкой по периметру. По мере углубления скважины, оставшаяся неразрушенная часть породы (внутренний стержень) попадает в керноприемное устройство.

В зависимости от пород, керноотборочные устройства: кембрий, силлур, секьюрити.

Длина керноприемного устройства: 9м (стандартная), 18м (2 по 9);

В процессе бурения, после наполнения, керноприемное устройство, то есть долото, должно углубиться на 9м либо на 18м, производится срезка керна за счет кернорвателей.

Кернорватели (для отбора):

1.Рычажковый;

2.Цанговый;

Силлур - рычажковый кернорватель.

В силлуре и кембрии - керноприемные устройства - металлические трубы 80-85мм.

В секьюрити керн поступает в пластиковый шланг.

Режимы:

Подготовка к отбору: спуск специального долота для очистки и выравнивания поверхности забоя, спускают долото, керноприемное устройство. После этого, отобранный керн собирают в ящики.

V=20м/ч, n=120об/мин=7200об/ч, размер отбираемого керна=20000/7200=2,7мм;

 

18.Факторы, влияющие на вынос керна:

Все факторы делятся на группы:

1.Геологические:

1)Угол залегания пласта;

При угле залегания пластов более 60˚, керн не выносится вообще;

При угле от 45˚ до 60˚ вынос керна слабый;

2)Трещиноватость, перенижаемость и перемятость горных пород;

3)Физико-механические свойства горных пород;

2.Технические:

1)Искривленность труб;

2)Соосность резьбовых соединений;

3)Изолированность керноприемника от остальной части компоновки;

4)Независимость вращения керноприемной трубы от остальной компоновки;

5)Величина керноотбора и керноприема;

Нужно 9м – бурить на 8м (величина керноприемного устройства минус метр);

6)Шероховатость внутренней поверхности керноприемника;

3.Технологические:

1)Выбор компоновки инструмента, породоразрушающего инструмента и компоновки кернорвателей в соответствии с горной породой;

2)Качество бурового раствора;

3)Расход бурового раствора;

4)Вибрации;

5)Частота вращения;

а и ш – алмазные и шарошечные бурголовки;

6)Равномерность подачи породоразрушающего инструмента;

7)Правильность отрыва керна от забоя;

8)Проходка за рейс;

9)Плавность проходки;

4.Субъективные факторы:

Обученность и добросовестность;

Принцип работы ШМУ.

Шламометаллоуловители предназначены для улавливания и извлечения крупных частиц шлама, металлического и твердосплавного скрапа из призабойной зоны скважины.

ШМУ представляет собой стальной, скошенный к низу переводник с "юбкой ", надетой на нижнюю, скошенную часть. Все это образует корзину для сбора шлама. Во время промывки скважины буровым раствором, тяжелые частицы, которые не могут быть удалены при циркуляции, оседают в корзине.