НЕФТЬ-ГАЗ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
На главную >>


Теперь на нашем сайте можно за 5 минут создать свежий реферат или доклад

Скачать книгу целиком можно на сайте: www.nglib.ru.

Предложения в тексте с термином "Коронка"

70 15 15 твердосплавными коронками диа- метром 76 мм 12,5 12,5 твердосплавными и алмазными ко- ронками диаметром 59 мм — 25

Глубина бурения коронками, м: твердосплавными.

После извлечения колонкового набора на поверхность коронку отвинчивают, керн осторожно извлекают из колонковой трубы, инструмент вновь собирают, опускают в скважину и бурение продолжается.

При каждом подъеме коронку осматривают и в случае ее износа заменяют исправной.

при проходке железнодорожного туннеля в горе Сени между Италией и Францией стали применять буровой станок с приводом от небольшой паровой машины, которая вращала алмазную коронку диаметром 43 мм с частотой 30 об/мин.

В твердых породах (граниты) коронка проходила 25— 30 см/ч.

Станки с дифференциальной винтовой подачей применяются для бурения неглубоких скважин алмазными и твердосплавными коронками.

Насос НБ5-320/100 может быть использован со станками, соответствующими типоразмерам У КБ7-1200/2000, УКБ-2000/3000, БА-2000, при бурении глубоких разведочных скважин вращательным и ударно-вращательным способами на различные твердые полезные ископаемые долотами шарошечного и режущего типов, твердосплавными и алмазными коронками с промывкой глинистым раствором, водой и эмульсиями.

Размер характерных частиц должен быть соизмерим с выпуском резцов твердосплавной или алмазной коронки или с шагом зубьев шарошечного долота.

Лопастные долота, пикобуры Шарошечные долота Твердосплавные коронки Алмазные коронки 0,6-1,0 0,6-0,8 0,25-0,6 0,5-0,8 0,6-0,8 0,4-0,8 0,2-0,5

При правильно армированной коронке потери в колонковом снаряде невелики.

Они увеличиваются по мере притупления резцов коронки и наполнения колонковой трубы керном.

При заклинивании керна давление повышается, что вызывается заполнением узкого кольцевого канала между керном и внутренними стенками коронки заклиночным материалом.

Более рационально всю скважину бурить коронками минимально допустимого диаметра.

Коронки армировали мелкими алмазами борт (20—120 шт/карат).

Применение такого типа электродвигателей позволит повысить механическую скорость бурения и особенно углубления на коронку.

Мощность, потребляемая вращателем, расходуется на работу коронки на забое и на вращение колонны труб в скважине.

В результате широких исследований в различных районах страны установлены рациональные удельные нагрузки на 1 см2 рабочей площади торца коронки, режим промывки и частота вращения бурового снаряда с учетом свойств горных пород.

Калининым предложен новый тип буровых импрегнированных коронок — коронка, алмазная, порошковая (КАП).

В этих коронках впервые применены шлифпорошки природных алмазов зернистостью от 500 шт.

Во избежание размыва устья скважины и площадки под буровой установкой забуривание под направляющую трубу производится коронками, а не долотами.

Увеличение объемов алмазного бурения коронками, армированными мелкими алмазами вызвало коренное изменение технологических режимов и технических средств.

Я to Механическая скорость бурения, м/ч 5 Е л Ей О ч IT to о Углубление на рейс , м ч •а ГС К s Углубление на коронку (долото), м л со CO Выход керна, % CO ОЭ Оснастка талей ЗхЯ ™ Ota CO *.

При небольшой глубине скважины 200—300 м и бурении твердыми сплавами целесообразно армировать коронку меньшим числом резцов.

Для бурения глубоких скважин, особенно малого диаметра (76, 59 и 46 мм), лучше применять твердосплавные коронки, насыщенные большим числом резцов.

Время, затрачиваемое на подготовку к бурению, t2 существенно можно сократить за счет: своевременной и надежной ликвидации поглощения промывочной жидкости; обеспечения диаметра ствола скважины вблизи от забоя в каждом рейсе, тогда не потребуется его расширение при продвижении бурового снаряда к забою с новой коронкой; засыпки дроби через дробопитатель; рациональной приработки породоразрушаю-щего инструмента.

Для этого нужно отвинтить коронку.

После извлечения и укладки керна навинчивают старую или новую коронку.

Его теоретические и экспериментальные исследования позволили раскрыть механизм разрушения горных пород чугунной дробью, разработать метод и определить оптимальную удельную нагрузку на дробовую коронку с учетом качества дроби, разработать рациональную конструкцию дробовой коронки и рациональную частоту ее вращения, определить зависимость между качеством металла дробовой коронки и дробью, рекомендовать режим промывки, разработать наиболее простой и эффективный способ питания скважин дробью — рейсовое питание.

По предложению немецкого инженера Ломана в годы первой VIMпepиaлиcтичecкoй войны впервые применили в Германии бурение скважин коронками с резцами из твердого сплава воломита, который представлял собою литой карбид вольфрама.

Скорость вращательного бурения зависит от глубины внедрения резцов коронки в породу и частоты ее вращения.

Глубина внедрения резцов зависит от: а) осевого усилия, передаваемого на породоразрушающий инструмент; б) механических свойств породы; в) геометрической формы резцов и расположения их по рабочему торцу коронки; г) частоты вращения коронки; д) быстроты удаления продуктов разрушения с забоя; е) степени притупления резцов коронки.

Потеря резцами первоначальной формы зависит также от схемы расположения резцов по торцу коронки, их геометрии, а также от параметров режима бурения.

При вращательном бурении весьма твердых пород необходимо или вставлять в коронку особо твердые и износоустойчивые резцы, или применять такой способ бурения, при котором можно было бы, не поднимая коронки, в процессе бурения непрерывно заменять Рис.

В некоторых коронках с тонколезвийными самозатачивающимися резцами угол р принимается равным 90°.

коронке (или рядов мелких резцов, коронки); п — частота вращения, и °i:°'.

Коронку следует так армировать, чтобы работа разрушения породы производилась одновременно и в равной степени всеми резцами коронки при равномерном изнашивании их.

В твердых породах твердосплавное бурение осуществляется и самозатачивающимися коронками.

Для того чтобы обеспечить самозатачивание коронки, к тупым зубьям из мягкой стали припаивают тонкие лезвия твердого сплава.

Для бурения в абразивных породах могут быть применены коронки, зубья (резцы) которых армированы зернами твердого литого сплава, сцементированными относительно мягким цементом (рис.

Такие коронки могут работать как самозатачивающиеся в твердых абразивных породах при относительно малой подаче промывочной жидкости, при больших частотах вращения и осевой нагрузке.

Поэтому в твердых и абразивных породах следует применять алмазные коронки или ударно-вращательное бурение с помощью гидроударников.

Игнатьева была создана первая в мире самозатачивающаяся твердосплавная коронка.

Бурение твердыми сплавами вращательным способом в относительно твердых породах можно осуществить в том случае, если коронки будут самозатачивающимися.

Рассмотренный процесс работы коронки в действительности протекает значительно сложнее.

Коронка прижимается к забою упругой, вибрирующей колонной бурильных труб, ослабляя или усиливая нажим на забой; пульсация насоса также усиливает вибрацию коронки.

Твердосплавными коронками тоже можно успешно разрушать особенно твердые хрупкие породы при ударно-вращательном бурении.

Ударно-вращательное бурение производится при вращении твердосплавной коронки с небольшой окружной скоростью, относительно небольшой осевой нагрузкой.

При этом по вращающейся коронке наносят большое число ударов.

ВРАЩАТЕЛЬНОЕ БУРЕНИЕ КОРОНКАМИ И ДОЛОТАМИ, АРМИРОВАННЫМИ ТВЕРДЫМИ СПЛАВАМИ

Около 50 % всего объема разведочного колонкового бурения осуществляется коронками, армированными твердосплавными резцами.

Почти все породы, относимые к I—VII категориям по буримости, бурятся твердосплавными коронками.

Бескварцевые изверженные породы VIII и IX категорий тоже могут буриться вращательным способом резцами из твердых •сплавов (особенно коронками малых диаметров).

Твердосплавные коронки

Для бурения в твердых породах резцы в коронке устанавливаются с таким расчетом, чтобы они выступали за наружную и внутреннюю поверхности на 0,5—1,0 мм, а над торцом — на 1,5— 2,5—3 мм.

Возможное расположение резцов в торце коронки: о.

б, в, г, д — различные положения резца в коронке; а — угол резания; р — угол заострения; в — передний угол; v — угол поворота резца относительно радиуса коронки

В зависимости от расположения резцов над торцом коронки забой скважины приобретает плоскую, одно- или многоступенчатую форму.

Койфман (ВИМС) создал тонкопластинчатые самозатачивающиеся твердосплавные коронки.

Относительно оси вращения коронки расположение резцов в торце коронки может быть параллельным (рис.

Нагрузка на коронку задается, исходя из количества основных (объемных) резцов, их размеров и твердости пород.

Общая нагрузка на коронку должна быть равна

Число оборотов коронки должно быть uUf () &(jVQ /СО V

Цукуров (Донбасс) предложил и применил твердосплавные коронки со ступенчатым расположением резцов над торцом короночного кольца.

В трещиноватых и абразивных породах надо уменьшать окружную частоту вращения твердосплавной коронки и осевую нагрузку.

Техническая характеристика твердосплавных коронок Диаметры, Число мм резцов Осевая Коронка Категория пород по буримости Свойства пород Типичные представители пород «г ев s X э: к X X нагрузка на 1 основной резец, Окружна я скорость коронки, м/с н g OJ о.

21 Диаметры, Число мм резцов Осевая Коронка Категория пород по буримости Свойства пород Типичные представители пород JS 3 Я в S X к о> X 3 X езных нагрузка ла \ основной резец, Н Окружная скорость коронки , м/с

Коронки твердосплавные: а — М-5 ребристая для бурения в породах II—IV категорий по буриности; б — СМ-4 для бурения в породах V—VII категорий; s — СА-2-(СА-5) для бурения в породах VI—IX категорий по буримости: / — корпус; 2 — ребра стальные; 3 — резцы твердосплавные объемные; 4 - резцы подрезные; 5—комбинированный микрорезцовый резец

В отличие от ранее выпускаемых коронок в данных коронках твердосплавные резцы размещены более рационально, что способствует более равномерному износу коронок по торцу и повышению углубления на коронку.

разработана коронка КС-76С для колонкового бурения скважин диаметром 76 мм преимущественно в абразивных породах VI—VIII и частично V и IX категорий по буримости.

Коронка армирована сверхтвердым материалом СВП-П общей массой 15,5 карат.

Использование коронок КС-76С обеспечивает увеличение их ресурса по сравнению с твердосплавными коронками, в 10— 15 раз и с алмазными —в 2—2,5 раза, а также повышение механической скорости бурения на 10—15 %.

Экономия от применения одной коронки составляет 150 руб.

Это важнейшее свойство алмазов учитывается при их обработке по определенной форме огранки под названием «бриллиант» и расположении в буровой коронке (ориентированная вставка алмазов).

В коронке следует располагать алмазы так, чтобы вектор наибольшей твердости был направлен в сторону вращения породоразрушающего инструмента.

Степень неравномерности распределения алмазов в таких коронках составляет около 62%.

Вследствие разницы в плотности зерна алмазов всплывают в порошке твердого сплава, образуют гнезда, цепочки и другие скопления, что приводит к неравномерному износу коронки, низкой механической скорости бурения и углублению за рейс.

Следовательно, при бурении скважин в монолитных абразивных породах целесообразно применять коронки, армированные нелюминесцирующими в ультрафиолетовых лучах,— светлые алмазы,

Расположение алмазов в объемном слое: а — гранулированные в коронке 02ИЗГ; б — негранулированные в коронке 02ИЗ в трещиноватых и разрушенных породах рекомендуется использовать коронки, армированные алмазами зеленого, желтого или розового свечения в ультрафиолетовых лучах.

Славутич весьма успешно применяют при армировании долот для бурения глубоких скважин на нефть и газ, а также в качестве подрезных элементов в буровых коронках.

При бурении скважин такими коронками частота вращения бурового снаряда и осевая нагрузка были низкими.

В трещиноватых абразивных породах происходил скол алмазов и дорогостоящую коронку перечеканивали, извлекая разрушенные алмазы.

Алмазные коронки (рис.

Коронки для труб ТДН-2 и ТДВ-2

Коронки для труб ТДН-4

При нагреве пропиточный (связующий) металл расплавляется, пропитывает матрицу и приваривает ее к стальному корпусу коронки.

1) обладать высокой теплопроводностью—способствовать быстрому отводу тепла от торца коронки и таким образом предотвращать растрескивание алмазов; 2) прочно сцепляться с алмазами, что обеспечивает гранулирование алмазов; 3) иметь высокую износостойкость при бурении в весьма абразивных породах и меньшую при бурении в неабразивных или мало абразивных породах.

Те и другие коронки имеют несколько марок и различаются по конструктивным особенностям, зернистости алмазов, их массе, твердости матрицы.

Однослойные алмазные коронки

Однослойные буровые коронки предназначаются для бурения горных пород средней твердости.

Применяют различные схемы раскладки алмазов по торцу коронки, что показано на рис.

Схемы раскладки алмазов в однослойной коронке: а — радиальная; б — радиальная с увеличенным числом периферических алмазов; в — спиральная; г — концентрическая впотай с материалом матрицы или с заданным выпуском над торцом коронки, в зависимости от условий их применения.

Коронки 01АЗ и 01А4 пользуются широким распространением.

В значительно меньшем количестве выпускают коронки 12АЗ и 14АЗ, предназначаемые для направленного бурения скважин с использованием снарядов с шарнирными компоновками.

Коронки имеют утолщенную матрицу.

Импрегнированные коронки

В СССР и зарубежных странах предусмотрено применять природные алмазы в импрегнированных коронках зернистостью 120—600 шт.

Для одинарных колонковых труб импрегнированные коронки выпускают марок 02ИЗГ, 02И4 и ОЗИ5.

Коронки 02ИЗГ (вместо 02ИЗ) армируют гранулированными алмазами

Коронки различаются по твердости матрицы (3; 4 и 5) и способу прессования: 02ИЗГ, 02И4 — холодного прессования; ОЗИ5 — горячего.

Эти коронки предназначаются для бурения твердых горных пород плотных и трещиноватых IX—'XII категории по буримо-сти; 02ИЗГ — малоабразивных; 02И4 — абразивных и ОЗИ5 — сильно абразивных.

Специальные импрегнированные коронки выпускают в ограниченном количестве для бурения в малоабразивных и абразивных породах IX—XI категории по буримо-сти: 011 ИЗ — для двойных Рис.

Б — специальные коронки

Коронки алмазные порошковые (КАП)

Коронки КАП-59 армированы шлифовальными порошками природных алмазов, предназначены для колонкового бурения геологоразведочных скважин в монолитных и трещиноватых абразивных горных породах VIII—XI категорий по буримости.

Масса алмазов в коронке — диаметром ных— 13 карат, подрезных — 2,5 карата.

Коронка КАП-59 показана на рис.

Коронка алмазная порошковая КАП-59: а — конструкция коронки; б — общий вид

Импрегнированные коронки, армированные синтетическими алмазами

ИСМ АН УССР серийно выпускает коронки БСС, армируемые в объемном слое синтетическими алмазами высокой прочности — АСС.

Подрезными элементами в коронках служит славутич.

Коронки предназначены для бурения монолитных и трещиноватых абразивных пород VIII—XI категорий по буримости.

Алмазные коронки БСС

Алмазные расширители служат для калибровки скважины по диаметру, предотвращения износа новой алмазной коронки по наружному диаметру и стабилизации работы колонкового набора, для чего целесообразно применять два расширителя — один в нижней, а другой в верхней части колонковой трубы.

Обычно при бурении скважин в весьма твердых породах коронка срабатывается не только по торцу, но и по наружной поверхности, вследствие чего ее наружный диаметр уменьшается, и ствол скважины постепенно сужается.

Если после подъема из скважины отработанной коронки опустить новую коронку, последняя, разбуривая суженную часть ствола, также срабатывается на конус, не производя полезной работы по углублению скважины.

мм больше наружного диаметра коронки.

Минимальный диаметр расширителей по вставкам больше на 0,3 мм наружного диаметра коронки,

Все алмазные коронки до начала их использования тщательно осматривают и замеряют штангенциркулем по наружному, внутреннему диаметрам и высоте алмазосодержащей матрицы.

) коронку следует браковать и не пускать в работу.

Для предупреждения вибрации снаряда в процессе бурения рекомендуется: а) применять два расширителя — над коронкой и под переходником; б) применять максимально возможный диаметр бурильных труб к диаметру скважины: в) если это возможно, устанавливать над колонковой трубой направляющие фонари или утяжеленные трубы; г) бурильные трубы и колонковый набор должны быть герметичны в соединениях; д) пользоваться смазкой труб или эмульсией для промывки; е) надежно закреплять буровой станок на прочном основании; ж) не допускать люфта шпинделя вращателя станка.

На каждой буровой нужно иметь: крестовые долота различных диаметров, твердосплавные коронки, инструмент для подъема керна, исправные ключи для отвинчивания и навинчивания коронок, штангенциркуль.

Спуск снаряда в скважину ведется в следующем порядке: а) колонковый набор осторожно приподнимают над устьем скважины, направляют в скважину и медленно опускают, не допуская ударов об обсадные трубы; б) на переходах ствола скважины с большего диаметра на меньший замедляют спуск снаряда, чтобы не произошло удара коронки о выступы на стенках скважины; в) последние 1,0—1,5 м (от забоя) снаряд опускают с вращением и промывкой; г) после установки коронки на забой снаряд приподнимают над забоем на 5—10 см и взвешивают инструмент при холостом вращении при подаче промывочной жидкости.

Начало бурения новой коронкой производится при пониженном режиме — на самой малой частоте вращения с осевой нагрузкой на забой 1000—1200 Н.

После приработки новой коронки устанавливается нормальный технологический режим бурения.

После подъема колонкового снаряда из скважины его укладывают на деревянные подкладки, осматривают торец керна, отвинчивают специальным ключом алмазную коронку и извлекают из колонковой трубы керн.

Так же тщательно осматривают и замеряют поднятую коронку с целью возможного ее использования.

Опыт показывает, что переход с дробового на алмазное бурение является нерациональным, так как в процессе алмазного бурения на забой скважины с ее стенок и из колонны бурильных труб длительное время поступает буровая дробь, разрушающая алмазные коронки.

были разработаны рекомендации и широко внедрены в производство по: рациональной осевой нагрузке на алмазный породоразрушаю-щий инструмент, исходя из принятой при исследованиях удельной нагрузки на 1 см2 рабочей площади торца алмазной коронки и свойств горных пород; рациональному режиму промывки из расчета удельного количества подаваемой на забой скважины промывочной жидкости на 1 мм наружного диаметра алмазной коронки в л/мин; применению и рациональному сочетанию частоты вращения и удельной нагрузки на породоразрушающий инструмент с учетом абразивности и трещиноватости горных пород; применению мельчайших фракций природных алмазов — шлифовальных порошков -— в буровых коронках и по режимам бурения; определению утечек промывочной жидкости в соединениях бурового снаряда и др.

Удельная нагрузка на алмазную коронку.

Известно, что алмазные коронки одного и того же диаметра имеют разное количество промывочных каналов, что обусловливает различную площадь рабочего торца.

Для объективной оценки работы алмазной коронки нельзя применять осевую нагрузку на алмазный породоразрушающий инструмент без учета удельной нагрузки на один квадратный сантиметр рабочей площади торца.

Установлено, что с увеличением удельной нагрузки в пределах 300, 600, 900, 1200, 1500 и 1700 Н рабочей площади торца коронки механическая скорость бурения значительно повышается.

C = PS, H, (66) где Р — удельная нагрузка рабочей площади торца коронки, Н/см2; S — рабочая площадь торца алмазной коронки (за вычетом площади промывочных каналов) , см2.

При применении самых совершенных технических средств, рациональных удельной нагрузки на алмазную коронку, частоты вращения бурового снаряда, и несовершенной очистки забоя от шлама нельзя достигнуть положительных результатов бурения.

Современные коронки армируют алмазами, закрепленными в материале матрицы обычно в потай с ним.

Чрезмерно быстрый опережающий износ материала матрицы будет способствовать выпадению алмазов, их разрушению и разрушению алмазной коронки.

От режима промывки в процессе бурения зависят: рациональное углубление скважины, износ алмазной коронки и расход алмазов, прижег коронки (авария) или заполирова-ние ее торца (прекращение углубления).

Установлено, что если на забой скважины прекратится подача промывочной жидкости — произойдет прижег коронки; при минимальной подаче отделенные от забоя частицы горных пород будут скапливаться на забое скважины, переизмельчаться, вызывая непроизводительный износ коронки и повышенный расход алмазов.

Сущность механизма этого явления заключается в том, что при бурении в малоабразивных слаботрещиноватых породах необходимо поддерживать некоторое количество шлама под торцом коронки, чтобы затачивать им ее торец — обнажать алмазы.

40%, чтобы полностью выносить шлам из-под торца коронки.

В таких условиях заточка коронки будет производиться самими абразивными породами, а наличие шлама под торцом будет способствовать быстрому износу алмазов и материала матрицы — повышенному расходу алмазов и резкому снижению углубления на коронку.

Если произошло заполирование торца алмазной коронки, то заполированную поверхность можно снять в скважине путем постепенного уменьшения количества подаваемой жидкости.

Qi =qD, л/мин, (68) где Qi — количество подаваемой на забой скважины промывочной жидкости, л/мин; q — удельное количество подаваемой жидкости, л/мин на 1 мм наружного диаметра коронки; D — наружный диаметр алмазной коронки, мм.

Все это необходимо учитывать при алмазном бурении скважин, особенно импрегнированными и порошковыми алмазными коронками.

Поэтому при выборе рационального сочетания удельной нагрузки на алмазную коронку и частоты вращения бурового снаряда целесообразно повышать удельную нагрузку на коронку и снижать частоту вращения с увеличением твердости пород, а также с увеличением глубины скважины.

При бурении скважин в монолитных или слаботрещиноватых горных породах VII—VIII и IX категорий по буримости увеличение частоты вращения бурового снаряда обеспечивает более интенсивное приращение механической скорости, чем при увеличении удельной нагрузки на коронку.

В абразивных трещиноватых породах частоту вращения бурового снаряда (коронки) и удельную нагрузку надо снижать, так как их рост приводит к повышенному износу алмазной коронки.

Износ коронки опережает механическую скорость.

Частоту вращения бурового снаряда принимают из расчета средней окружной скорости алмазной коронки и0 по формуле (63).

Категория Удельная нагрузка на 1 см2 Средняя окружная промывочной жидгорных пород рабочей площади торца скорость вращения кости на 1 ммпо буримости алмазной коронки, Н коронки г»о, м/с диаметра коронки, л/мин

При работе вибрирующего бурового снаряда: резко возрастает затрата мощности на вращение бурового снаряда; ограничивается возможность применения высоких частот вращения снаряда; возникают частые поломки бурильных труб; происходит быстрое разрушение алмазов коронки и расширителя; снижаются механическая скорость бурения, углубление

ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ БУРЕНИЯ КОРОНКАМИ АЛМАЗНЫМИ ПОРОШКОВЫМИ КАП

Коронки алмазные порошковые названы КАП.

Среднее углубление на коронку составило 24,5 м.

Коронки КАП приняты Государственной межведомственной комиссией и Министерством геологии СССР к серийному производству.

В Тагильской КГРЭ бурение КАП производилось в сравнении с серийными коронками БСС в идентичных условиях.

В правобережной ГРЭ бурение коронками КАП производилось в сравнении с серийными коронками 02ИЗ в идентичных условиях (табл.

Основные показатели бурения импрегнированными серийными коронками

По результатам приемочных испытаний приводятся основные показатели бурения коронками алмазными порошковыми в сравнении с работой серийных коронок 02ИЗ и БСС (табл.

За период приемочных испытаний всего было пробурено КАП 3645 м и серийными коронками (БСС и 02ИЗ) 3561 м.

При этом средняя механическая скорость бурения коронками

КАП по сравнению с коронками БСС увеличилась на 55 % (400/315) и на 1,4% (200/160).

Однако среднее углубление на коронку, главный показатель, значительно превышали коронки БСС — на 87 %.

По сравнению с коронками 02ИЗ средняя механическая скорость бурения оказалась на 22 % (400/315) выше и на 0,2 % ниже (200/160), чем у коронок 02ИЗ.

Углубление на коронку КАП значительно превысило углубление на коронку 02ИЗ на 68 % (400/315) и на 37 % (200/160).

Коронки (КАП) порошковые алмазные превосходят серийные коронки (БСС и 02ИЗ) не только по механической скорости, но самое главное по углублению на коронку, что крайне важно и при применении снарядов со съемными керноприем-никами.

Если полностью заменить шлифовальными порошками только коронки 02ИЗ, армируемые крупными природными алмазами, то годовая экономия составит более 5 млн.

При бурении пород V—IX категорий по буримости алмазный породоразрушающий инструмент обеспечивает углубление на коронку многих десятков, а иногда и сотен метров.

Он состоит из колонковой трубы 16, в низу которой навинчивают стабилизатор 18 и специальную толстостенную алмазную коронку 22, керноприемника 17, корпуса кернорвателя 21 с кернорвательным кольцом 20, упорного подшипника 14, позволяющего керноприемной трубе не вращаться после вхождения в нее керна.

Колонковый снаряд со съемным керноприемником типа КССК конструкции СКВ приспособлен для бурения скважин коронками диаметром 76 мм.

Следует однако заметить, что диаметр керна, получаемый при использовании снаряда ССК конструкции ВИТРа при одинаковом диаметре коронки (76 мм) несколько больше, чем получаемый при использовании КССК конструкции СКВ ВПО «Союзгеотехника».

15 — пружина; 16 — наружная колонковая труба; 17 — кернопрнем-ник; 18 — стабилизатор; /9 — упорное кольцо; 20 — кернорвательное кольцо: 21 — корпус кернорвателя; 22—алмазная коронка; 23 — захваты головки 2, 24 ~ патрубок, бросаемый с поверхности по канату для освобождения ловителя;

АЛМАЗНЫЕ КОРОНКИ ДЛЯ ССК

Коронки для ССК должны обладать большим моторесурсом.

Для пород V—VIII категорий по буримости рекомендуются зубчатые алмазные коронки, армированные бортами зернистостью от 2 до 20 шт/карат (рис.

Наличие в зубках импрегнированного слоя позволяет использовать зубчатые коронки и в абразивных породах.

Алмазные коронки для ССК: а — зубчатая; б — ступенчатая; в — комбинированная

Для бурения пород VIII—X категорий рекомендуются ступенчатые коронки (рис.

Для бурения пород X—XI категорий по буримости рекомендуется комбинированная коронка (рис.

При достижении керноприемником рабочего положения следует провести приработку коронки, затем начинать бурение.

При бурении ССК с весьма изностойкой коронкой, способной пробурить скважину за один рейс, затраты времени на бурение скважины в идеале могут выразиться уравнением + (3,4- 10-3LKOH+0,7), ч.

Ныне, при бурении скважин коронками, которые для замены должны подниматься вместе с бурильной колонной, последнюю приходится извлекать несколько раз для замены износившейся коронки на новую.

Здесь /р — углубление за рейс, равное 0,4 — 0,8 от /к (углубление на коронку); /ц — углубление за цикл керноприемника.

Если Ь = 1К будут применяться съемные раздвижные коронки, уравнение (78) может принять вид уравнения (77).

В качестве породоразрушающего инструмента при применении гидроударников с энергией единичного удара 60—70 Дж употребляются специальные коронки и долота, армированные крупными пластинками вязкого твердого сплава (ВК-15).

1 Магнитостриктор — буровая забойная машина, преобразующая энергию переменного электромагнитного поля в высокочастотные колебания, передаваемые коронке.

При бурении высокочастотными гидроударниками с малой энергией удара (менее 30 Дж) применяются стандартные твердосплавные и алмазные коронки.

Твердосплавные коронки употребляют при бурении в породах IV—VIII категорий, алмазные коронки в породах VIII—XII категорий по буримости.

Наибольшее применение нашли гидро- ка двойного действия ударники Г-7 и Г-9 для бурения коронками диаметром 76 и 59 мм.

84,6 гидроударник показан подго••С1* товленным к бурению коронкой ГПИ-74МВ диа|Ss| метром 76 мм.

§• твердосплавными коронками типа ГПИ1 диаf|§i метром 76 и 59 мм соответственно в породах отя""^.

Тип коронки ГПИ-126М ГПИ-74МВ КГ-1 Серийные коронки ГПИ-12Ш КГ-2 типа СА, алмаз- КГ-3 ные коронки * В числителе — при работе без понизителя расхода, в знаменателе — с понизителем расхода.

КТСГ-9 Г-9 3 1 ГПИ126М 150 КЦ-59МВ 50 Л-59 1 Д-59 3 30 5 ГПИ121М 50 кочастотным гидроударником ГВ-6 с серийными алмазными коронками.

Гидроударники Г-7 и Г-9 позволяют осуществлять комбинированное бурение скважин, рационально чередуя, в соответствии с физико-механическими свойствами пород, ударно-вращательное гидроударное бурение с вращательным бурением алмазными и твердосплавными коронками.

Показатели бурения гидроударником ГВ-5 превышают показатели вращательного бурения: по механической скорости в 1,3— 1,9 раза; по углублению за рейс в 1,1 —1,3 раза; углублению на коронку в 1,25 раза и скорости бурения в 1,3—1,4 раза.

В целях предохранения поломок резцов диаметр вновь спускаемой в скважину коронки не должен превышать диаметра поднятой коронки: а) в породах VIII категории — более чем на 0,2 мм; б) в породах IX категории — более чем на 0,1 мм.

Оптимальная частота ударов на 1 оборот четырехрез-цовой коронки должна быть «06 = где б ' >н + />„ <80> — средний диаметр коронки, мм; б — оптимальное расстояние пробега коронки между ударами.

Оптимальная частота вращения коронки должна быть rn,,,f> к — - об/мин, (81)

При бурении в твердых абразивных породах коронками диаметром 76 мм частоту вращения снаряда надо снижать до 20—30 об/мин.

Породоразрушающий инструмент для ударно-вращательного бурения гидроударниками Г-7 и Г-9 кольцевым забоем представлен в основном резцовыми коронками типа ГПИ.

Серийно выпускаются несколько типов коронок, предназначенных для различных геологических условий и отличающихся: 1) числом пластин твердого сплава; 2) формой пластин твердого сплава; 3) выходом резцов над торцем коронки.

Коронки всех типов армируются пластинками твердых сплавов — ВК-15.

Для бурения в породах VII — X категорий по буримости с помощью гидроударника Г-7 применяются коронки ГПИ-74МВ (рис.

Коронка армирована четырьмя клиновидными пластинками П278.

Для бурения в породах VII — X категорий по буримости с помощью гидроударника Г-9 применяются коронки диаметром 59 мм, ГПИ-126М с внутренней резьбой и ГПИ-121М с наружной резьбой, армированные соответственно четырьмя и шестью пластинами твердого сплава П-91.

Коронки для гидроударного бурения: а —коронка ГПИ-74МВ; б — коронка ГПИ-126М: в — коронка ГПИ-12М; г —коронка ГПИ-67М; / — короночное кольцо; 2 — резцы

Отличительной особенностью коронок ГПИ-67 является конструкция внутренних промывочных окон, которые пропускают основную часть бурового раствора через зазор между внутренней поверхностью коронки и наружной боковой поверхностью кернорвательного узла.

Поэтому в течение всего рейса коронки обеспечиваются гарантированными зазорами для пропуска раствора независимо от степени зашламования кернорвателя.

При применении высокочастотных гидроударников типа ГВ-5 и ГВ-6 в породах IV—VIII категорий (при объединенном показателе бури-мости рш<20) применяются стандартные твердосплавные коронки типа СА-2, СА-3 и СА-5.

Параметры режима бурения: С = 8000—16000 Н в зависимости от диаметра и типа коронки.

Применение гидроударников типа ГВ при правильно подобранном режиме бурения показало: увеличение механической скорости бурения по породам IV—VIII категорий в 1,3—• 2,3 раза; углубление за рейс в 1,1—2,5 раза; производительности в смену в 1,2—2 раза по сравнению с вращательным бурением теми же коронками.

В результате экспериментальных работ доказано, что эффективность алмазного бурения может быть существенно повышена при наложении на алмазную коронку, кроме осевой нагрузки, ограниченных импульсных нагрузок, генерируемых непосредственно над колонковым снарядом.

Дальнейшее увеличение энергии удара приводило к сколам алмазов и образованию кольцевой выработки по торцу матрицы алмазной коронки.

Алмазные коронки—-однослойные в породах VIII—IX категорий и импрегнированные при бурении пород X—XI категорий.

Достигнуто увеличение: механической скорости — на 25— 70%; углубления за рейс —на 10—33%; углубления на алмазную коронку — на 30—54 % (по сравнению с вращательным алмазным бурением).

При вращательном колонковом бурении коронками, армированными твердыми сплавами, скорость восходящего потока воздуха v в кольцевом зазоре между стенками скважины и бурильной колонной должна быть в пределах 10—15 м/с.

Для обеспечения расширения сжатого воздуха при выходе из колонкового снаряда желательно применять твердосплавные коронки с большим выходом наружных и внутренних резцов за стенки коронки (например, ребристые коронки).

Осевая нагрузка на коронку подбирается, исходя из числа резцов в коронке и оптимальной нагрузки на резец (также как и при вращательном бурении с промывкой— 12 000—8000 Н на коронку).

Частота вращения коронки 150—300 об/мин тем больше, чем меньше диаметр коронки.

При продувке сжатым воздухом увеличивается механическая скорость бурения и углубление на твердосплавную коронку.

Буровая коронка для пневмоударного бурения (рис.

Нагрузка на коронку диаметром 115 мм, Н.

Удельная энергия единичного удара должна находиться в пределах 17—22 Дж на 1 см длины лезвия резца (например, для бурения коронкой диаметром 115 мм с 4—6 резцами требуется пневмоударник с энергией удара 80—120 Дж).

Схема установки для колонкового пневмоударного бурения: / — коронка; 2 — кернорватель; 3 — колонковая труба; 4 — пневмоударник; 5 —упругая муфта; 6 — дозатор пенообразователя; 7 — УБТ; S — шламовая труба; 9 — колонна бурильных труб; 10 — переводник; 11 — вертлюг-сальник; 12 — шланг для сжатого воздуха; 13—узол регулирования подачи сжатого воздуха; 14—компрессор; 15--гермгтткипор устья скважины: 16 — шла-моуловптель воздуха: 1) в воздухопроводе на поверхности и в бурильной колонне; 2) на преодоление противодавления при выхлопе (в узком кольцевом зазоре в колонковой трубе с керном); 3) на преодоление противодавления столба жидкости (при его наличии).

Часть энергии удара теряется при передаче ее от наковальни через колонковую трубу и коронку к забою.

Коронки для пневмоударного бурения: а — кольцевым забоем: / — корпус; 2— скоба; 3, 4, S, 6 — вставки твердого сплава; б — сплошным забоем: / — коронка наружная; 2 — коронка внутренняя

Пневмоударник для колонкового бурения РП-133-А: / — тройной переходник верхний; 2 — резиновый амортизатор; 3 — клапан мотылькового типа; 4 — клапанная коробка; 5 — корпус; 6 — поршень-ударник; 7 — хвостовик; 8 — букса; 9 — шлицевая втулка; 10 — шлицевая муфта; // — переходник нижний; 12 — клапан обратный; IS — колонковая труба; 14 — коронка; 15 — цилиндр; а — выхлопные отверстия; б — блокировочные отверстия очистки забоя и охлаждения породоразрушающего инструмента.

Эти снаряды вооружены более толстостенными коронками.

Породоразрушающий инструмент применяют различных типов и марок в зависимости от физико-механических свойств пород, для бурения которых он предназначается: алмазный породоразрушающий инструмент (алмазы природные и синтетические)—колонковое алмазное бурение; твердосплавный породоразрушающий инструмент — к о-лонковое твердосплавное бурение; буровая дробь — дробовая коронка — колонковое дробовое бурение; колонковые шарошечные долота — колонковое бурение шарошечными долотами.

Получены весьма обнадеживающие данные, показывающие, что за счет наложения ударных импульсов от забойной машины на алмазную толстостенную коронку удается весьма значительно повысить показатели бурения (табл.

Наибольшая технико-экономическая эффективность гидроударного бурения достигается там, где при быстрооборот-ном бурении алмазными коронками имеет место искривление скважин или низкий выход керна.

Вид инструмента Механическая скорость, м/ч Среднее углубление за цикл, м Средняя проходка на коронку, м

Углубление на коронку, м 8,5 12,5 1,48

99) состоит из коронки /, колонковой трубы 2, тройного переходника 3, шламовой трубы 4 и колонны бурильных труб 5.

Дробовая коронка имеет форму полого цилиндра.

Изготовляется дробовая коронка из стали марки Ст.

В нижней части дробовой коронки делается прорез.

Ширина прореза берется равной '/Б—1/6 длины наружной окружности коронки, высота прореза 130—160 мм.

Наиболее часто применяются дробовые коронки диаметром 91, 110, 130 и 150 мм с толщиной стенки 10 мм.

Буровик-снаряд для дробового бурения: а — общий вид; и — дробовая коронка; в — дробовая коронка для бурения сплошным забоем ния показали, что эффективнее работают толстостенные дробовые коронки (6—15 мм).

Рейсовое питание скважины заключается в том, что в скважину засыпается на рейс только одна порция дроби, достаточная на время работы дробовой коронки до износа ее прорези на 70 % высоты.

После засыпки дроби буровой снаряд устанавливают непосредственно на дробь и включают насос, а затем производят продвижение снаряда через дробь к забою скважины с вращением и с усиленной промывкой (5— 6 л/мин на 1 см диаметра коронки).

Питание забоя скважины дробью в процессе бурения осуществляется через прорезь дробовой коронки без отрыва снаряда от забоя (без расхаживания снаряда) и регулируется потоком промывочной жидкости.

При рейсовом питании расход чугунной дроби за 1 ч чистого бурения составляет в среднем 2—3,5 кг в зависимости от диаметра коронки.

При рейсовом питании скважин дробью следует исходить из длительности работы коронки на забое (4—б ч) и расхода дроби за 1 ч работы коронки.

Примерная норма засыпки дроби-сечки: на 1 см диаметра дробовой коронки 150—300 г в зависимости от стойкости дроби и абразивности буримых пород.

Нагрузка на дробовую коронку зависит от качества дроби и диаметра дробовой коронки.

на 1 см2 рабочего торца дробовой коронки.

Для чугунной дроби удельное давление q задается 2— 3 МПа на 1 см2 торца коронки (тем выше, чем выше качество дроби).

Полная нагрузка на коронку определяется по формуле

- (02 —rf2), н, (85) где ф — коэффициент, учитывающий уменьшение опорного торца дробовой коронки за счет прореза (ф = 0,7—0,8); D — наружный диаметр дробовой коронки, м; d — внутренний диаметр коронки, м.

Частота вращения применяется в пределах 120—300 об/мин и берется тем больше, чем меньше диаметр дробовой коронки.

Q = tfoD, л/мин, (86) где Q —• количество промывочной жидкости, л/мин; D — диаметр дробовой коронки, см; q0 — расход жидкости, приходящийся на 1 см диаметра дробовой коронки, л/мин.

Поэтому колонковые трубы быстро изнашиваются снаружи, особенно на нижнем конце, что нередко приводит к обрыву коронки.

Дробовые коронки в этом случае должны иметь внутреннюю резьбу.

Размер кусочков заклиночного материала должен соответствовать размеру зазора между керном и внутренней поверхностью коронки, с тем чтобы частицы заклинивали керн в нижней части коронки.

Набор инструмента для колонкового бурения: а — набор бурового инструмента: / — коронка; 2 — колонковая труба; 3 — переходник тройной; 4 — шламовая труба; 5 — колонна бурильных труб; б — ниппельный замок с ключевыми выемками; 7 — ниппель с ключевыми выемками; 8 — переходник с бурового сальника на бурильную колонну; 9 — буровой промывочный сальник; 10 — элеватор полуавтоматический; // — пробка (грибок) для подъема бурильных труб полуавтоматическим элеватором; 12 — простой элеватор; 13 — шарнирный ключ для бурильных труб; 14 — шарнирный хомут; 15 — вилки подкладные; 16 — вилка ведущая; 17 — клещи короночные; IS — шарнирный ключ под колонковую и обсадные трубы; 19 — шланг нагнетательный; 20 — хомутики для крепления шланга к горловине сальника; 21 — шариковый клапан, бросаемый после заклинки керна перед подъемом инструмента; б — кернорватель; / — коронка; 2 — колонковая труба; 3 — корпус кернорвателя; 4 — кольцевая кернорвательная пружина для монолитных пород; S — то же для срыва трещиноватых пород

Комплект бурового инструмента (КБИ-5) включает буровые коронки, керноприемные трубы, специальные бурильные трубы,

Армированные резцами короночные кольца называют коронками.

Корпус с одной стороны соединяется с буровой коронкой, с другой — с нижней трубой бурильной колонны.

Осевое перемещение патрубка ограничено центраторами в полости между верхним торцом коронки и уступом корпуса.

Поскольку установка предназначена для бурения скважин в основном по породам II—IV категорий по буримости применяются специальные твердосплавные коронки диаметром 76; 84 и 92 мм одной конструктивной схемы.

Коронки диаметром 76 мм применяются главным образом в устойчивых породах.

Коронки диаметром 84 мм имеют расширяющие ребра и предназначены для бурения вспучивающихся и неустойчивых пород II—IV категорий.

При бурении алмазными и твердосплавными коронками между коронкой и колонковой трубой целесообразно включить кернорватель (см.

ЛГ4, кВт, (89) где NI ->- мощность на преодоление сил трения в буровом станке и передачу крутящего момента от двигателя до вращателя станка, кВт; N2 — мощность на холостое вращение бурового снаряда, кВт; N3 — мощность на вращение изогнутой бурильной колонны при передаче осевой нагрузки, кВт; jV4 — мощность на работу коронки по разрушению породы забоя и преодоление сил трения.

МКН-2 показывает и записывает нагрузку на коронку, усилие на крюке и время бурения.

Не менее важно плавно повышать С и при приработке новых коронок, особенно алмазных, так как при таком режиме приработки значительно повышается углубление на коронку.

Специфика разрушения горных пород требует проведения процесса бурения при определенных оптимальных сочетаниях частоты вращения коронки п, осевой нагрузки на забой С и количества промывочной жидкости Q.

Объектом автоматического управления является сложная динамическая система, которую можно представить как систему буровой станок—бурильная колонна, работающую в стволе скважины — коронка—забой.

Эта система имеет три основных входных регулируемых параметра: частоту вращения породо-разрушающего инструмента пк, осевую нагрузку на коронку С и количество нагнетаемой к забою промывочной жидкости Q.

Более целесообразно применить систему управления самонастраивающего типа в зависимости от крутящего момента МКр, осевой нагрузки С и мгновенной механической скорости бурения омех, которая в течение рейса обычно постепенно снижается по мере затупления резцов коронки.

Это прежде всего относится к осевой нагрузке на коронку и крутящему моменту.

129, а) состоит из переходника /, труб наружной 2 и внутренней 3, подшипникового узла 4, корпуса кернорвателя с кольцом 5, расширителя 6 и коронки 7.

Двойные колонковые трубы ВИТРа для алмазного бурения скважин диаметром 59 и 76 мм: и — двойная колонковая труба ТДН-59-1: / — износостойкий переходник; 2 — наружная труба; ,4 — внутренняя труба; 4 — подшипниковый узел; 5 - корпус кернорвателя с кольцом; 6 — расширитель; 7 —коронка; 8 — шаровой клапан; б — двойная колонковая труба ТДВ-59(76)-1: /, 2 — переходники; 3 — наружная труба; 4 — гайка; 5 —шайба; 6 -•• шаровой клапан; 7 — внутренняя труба; 8 — корпус расширителя; У — кернорватсль; 10 -- коронка; а—двойная колонковая труба ТДН-59(76)-2: /, 2 — переходники; 3 — подшипниковый узел; 4, 6 — наружная и внутренняя трубы; 5 — шаровой клапан; 7 —расширитель; трубе в зазор между керном и внутренней трубой.

Далее часть жидкости направляется к коронке, а затем в затрубное пространство, другая часть — по внутренней трубе в каналы А.

Применяемые с ними алмазные коронки имеют специальную конструкцию с увеличенной шириной матрицы и удлиненным стальным корпусом с внутренней резьбой.

Промывочная жидкость через износостойкий переходник 1, переходник 2 подшипникового узла попадает в межтрубное пространство, омывает забой и через промывочные каналы в коронке попадает в затрубное пространство.

В этих снарядах используют специальные алмазные коронки (однослойные КДТ-4А), импрегнированные (КДТ-4И) и расширители (РДТ-4-76).

8~ упорное кольцо; 9 — корпус кернорвателя; 10 — рвателыюе кольцо; // — коронка; г — двойная колонковая труба ТДН-76-4: / — износостойкий переходник; 2 — переходник; 3 — наружная труба; 4 — масленка; 5 — вал; 6 — корпус подшипникового узла; 7—манжета; 8 — нажимная гайка; 9 — гайка; 10 — пружинная шайба; // —шаровой клапан; 12 — седло клапана; 13 — внутренняя труба; 14—удлинитель; 15 — упорный удлинитель; 16 — кернорватель; 17 — коронканых геологических условиях по сильно разрушенным и перемежающимся по твердости горным породам VII—XII категорий по буримости с промывкой водой и глинистым раствором.

В трубах типа ТДН-76-0 применяются алмазные коронки специальных конструкций.

Двойная колонковая труба ТДН-76-0: i / — износостойкий переходник; 2 — подшипниковый узел; 3 — сменный переходник; 4 — наружная труба; 5 — шламовая труба; 6 — внутренняя труба; 7 — удлинитель; 8 — корпус кернорвателя; 9 — рвательное кольцо; 10 — коронка алмазная -70

Принципиальная схема двойной колонковой трубы ТДН-УТ: / — наружная труба; 2 — внутренняя труба; 3 — вал; 4, 5 — подшипниковый узел; б — корпус рвателя; 7 — рвательное кольцо; 8 — коронка; 9 —пробка; 10 — шаровой клапан

Для высокооборотного бурения скважин алмазными и твердосплавными коронками диаметром 59 мм применяются трубы ЛБТН-54 (рис.

Алмазные коронки, применяющиеся с ТДН-УТ, имеют нормальную толщину матриц.

Труба ДК-44Д работает по принципу штампа, при котором наконечник керноприемной (внутренней) трубы опережает коронку, предохраняя керн от разрушения.

Наружный диаметр (по резцам коронки), мм.

55—63 дит к резцам коронки и выходит в затрубное пространство, а основная часть (обратный поток) направляется внутрь трубы 8, 9, увлекая за собой керн, фильтруется в фильтре 6 и через каналы в верхнем переходнике / выходит наружу.

138) состоит из наружной трубы 6, которая соединена с коронкой и переходником на колонну бурильных труб с помощью внутренней конической резьбы, и внутренней трубы 5.

Труба 5 нижним концом упирается в расточку коронки, а верхним через нажимное кольцо 4, амортизатор 2 и упорную втулку / — в переходник.

При работе снаряда воздух из пневмоударника через отверстие в упорной втулке поступает в межтрубное пространство и далее через сверления в корпусе коронки на забой скважины.

Схема работы колонкового трубки 6 и изливается в сква-набора для безнасосного бурения жину через ее отверстия, а Другая часть возвращается в скважину через внутренний кольцевой зазор между керном, коронкой / и колонковой трубой 2.

К преимуществам безнасосного бурения можно отнести: а) высокий процент выхода керна даже в мягких, сильно размывающихся породах и рудах; б) возможность бурения без затраты времени и средств на подготовку и обслуживание циркуляционной системы; в) экономное расходование энергии благодаря отсутствию необходимости прокачивать в скважину жидкость с помощью бурового насоса; г) значительное повышение скорости углубления скважин за счет ударного и вращательного действия буровой коронки на забой.

Колонковые наборы для безнасосного бурения: а — колонковый набор с открытой шламовой трубой; / — коронка; 2—колонковая труба; 3 — переходник; 4 — ниппель; S — шламовая труба; 6 — шаровой клапан; 7 — шламопроводящая труба; 8 — бурильная труба; 9 — замок: б — колонковый набор с закрытой шламовой трубой; / — коронка; 2 — колонковая труба; 3, 6 — переходники; 4 — шламопроводящая трубка; 5 — шламовая труба; 7 —ниппель; 8 — клапан; 9 — шламопроводящая труба; 10 — бурильная труба

Излишняя частота расхаживания снаряда сокращает время работы коронки на забое и уменьшает проходку твердых пород, а при бурении мягких пород обычно наблюдается размыв керна за счет интенсивной циркуляции жидкости.

Медный колчедан сыпучий 1,5-2,0 IX тоспособности коронки, шламообразования и эффективности шламоулавливания.

Эжекторный колонковый снаряд с струйными насосами в УКН включают следующие инструменты: гидровибратор или высокочастотный гидроударник; механизм сбрасывания шарового клапана; эжектор с узлом комбинированной промывки; закрытую шламовую трубу с гидроциклонным шламоулавлива-телем; колонковую трубу с твердосплавной или алмазной коронкой.

При выходе из канала г переходника 15 поток жидкости разделяется: большая его часть по затрубному пространству направляется к устью скважины, а меньшая (эжектируемый поток) поступает к забою скважины и, охлаждая коронку 28, в колонковую трубу 27.

Универсальный колонковый набор — УНК: о—УНК в рабочем положении; б — перед началом бурения; / — гидроударник; // — механизм сбрасывания шарового клапана; /// —эжектор; IV — шламовая труба; V — колонковая труба с коронкой ниппеля 21, шламопроводящей трубки 19, трубы 20, гидроциклона 18, головки 17 и корпуса 16 с уплотнением 26.

В породах V—VIII и отчасти IX категорий твердосплавными коронками: Рос = 50—90 кН; п= 130—280 об/мин; Q=120— 150 л/мин; в породах VIII—XI категорий алмазными коронками: Рос = = 60ч-120 кН; п= 130—350 об/мин; Q= 120—150 л/мин.

49, а также специальные алмазные коронки 16И4, ДЭА и ДЭИ.

« - Величина алмазных коронок S 5 С, S о о* с осевая нагрузка на коронку s - |||||| рейсового углубления, м н у и и О о.

о Осевая нагрузка на коронку СИ s -н 3 ^f s о у ЕС — gf||iB рейсового углубления, м н « с с s г а™"о" о 0 ^ S m 5 & с: Е- г е о о О.

В коронках диаметром 59 мм осевая нагрузка уменьшается пропорционально площади торца алмазной коронки.

С этим снарядом могут применяться специальные коронки 16И4 или серийные.

Первая группа Глины плотные, жирные, мел плотный III Твердосплавные коронки Труба одинарная Без ограничения Рациональный Железистые кварциты слабо трещиноватые IX О2ИЗГ, КАП, БСС То же То же То же Незатронутые выветриванием монолитно- XII КАП » » сливные джеспилиты, роговики

Вторая группа Каменная соль (галит) Калийные соли II Твердосплавные коронки - » Рациональный с промывкой насыщенными со лями растворами Многолетнемерзлые породы IV Разные То же Твердосплавные коронки Алмазные коронки » То же Рациональные с продувкой сжатым воздухом или промывкой соляными растворами

Третья Железная руда окислен- III Твердосплав- тдв 1-1,5 Рациональный группа ная рыхлая ные коронки с промывкой гли нистым раствором Бурый уголь IV тдн 1-1,5 или безнасосное бурение Гематитовая руда тон- VI тдв 1-1,5 козернистая Бурые железняки ноз- VII тдн 1-1,5 древатые, пористые

Четвертая группа а) Сильно трещиноватые по- V-VII-XII Алмазные ко- ТДН-76-4 или 1-4 роды раздробленные ронки эжекторные ко- лонковые сна- ряды б) Перемежающиеся поро- VIII-XII То же ды по твердости ») Пески плывуны колче- II-III Твердосплав- Трубы оди- 1-3 Рациональный дан сыпучка сыпучие ные коронки нарные для породы безнасосного бурения VI То же То же II-V и 1-3 § 5.

Движение промывочной жидкости в колонковом наборе и скважине: / — коронка; 2 — корпус кер-норватсля; 3 — ниппель с корпуса кернорвагеля на колонковую трубу; 4 — колонковая труба; 5 —переходник; 6 — шламовая труба; 7 — ниппель; 8 — бурильная труба

Кроме того, в настоящее время ведутся работы по внедрению в практику бурения утяжеленных бурильных труб для бурения скважин коронками диаметром 59 мм — УБТР-57.

При бурении пород VII—XII категорий по буримости (по ЕНВ) основным породоразрушающим инструментом являются алмазные коронки.

Шпинделем для направления может служить цилиндрическая деревянная пробка с осевым отверстием, плотно забитая сверху в коронку.

150) делают из старой коронки, забитой сверху деревянной пробкой.

Прихват колонкового снаряда может быть вызван: а) образованием пробки над колонковым снарядом осевшего шлама или кусков породы, выпавших из стенок скважины; б) оседанием в кольцевой зазор между колонковой трубой и стенками скважины липкого шлама; в) прижогом коронки.

Если бурить осталось немного, прихваченную колонну рас-фрезеровывают внутри коническим фрезером и продолжают бурение коронкой следующего, меньшего диаметра, оставив колонковый снаряд в качестве потайной трубы.

Если сразу не заметить, что низ обсадной колонны осел, верх отвинтившейся части может быть рассечен опускаемой коронкой.

Исследование режима промывки в стендовых условиях при бурении алмазными импрегнированными коронками.

Алмазные порошковые коронки — КАП.

Вращательное бурение коронками и долотами, армированными твердыми сплавами.

Основные показатели бурения коронками алмазными порошковыми КАП.

Алмазные коронки для ССК.

12 представлен забойный амортизатор ЗА-7 конструкции ЦНИГРИ, предназначенный для работы с буровыми коронками диаметром 76 мм.

При помощи лебедки 16 в скважину спускается буровой снаряд, собираемый из следующих частей: коронки /, колонковой трубы 3, переходника 4, колонны бурильных труб 5, длина которой увеличивается по мере углубления скважины.

Общая схема установки для колонкового бурения: / — коронка; 2 —керн; 3 — колонковая труба; 4 — переходник с колонковой на бурильную трубу; 5—колонна бурильных труб; 6 —• направляющая труба; 7 — буровой станок; 8 — вращатель; 9 — зажимные патроны; 10 — вертлюг-сальник; // —тале вый блок; 12 — талевый канат; 13 — крон-блок; 14 — ноги буровой вышки; 15 — буровое здание; 16 — лебедка станка; 17 — нагнетательный шланг; 18 — буровой насос; 19 — электродвигатели для привода станка и насоса; 20 — отстойник; 21 — желоба для очистки промывочной жидкости от шлама; 22 — приемный бак; 23 — всасывающий рукав; 24 — индикатор веса, включенный в неподвижный конец каната; 25 — шланг для сброса части промывочной жидкости

С вращением коронку до забоя и начинают бурение.

физико-механических свойств проходии типа буровой коронки, шпинделю,ба следовательно и буровому инструменту, сообщают ту или иную частоту вращения и при помощи регулятора подачи создают необходимую осевую нагрузку на коронку, которая не должна зависеть от веса бурильной колонны.

Частота вращения инструмента подбирается в зависимости от типа коронки, ее диаметра и глубины скважины.

Регулятор подачи позволяет создавать необходимую нагрузку на коронку и забой скважины независимо от веса колонны бурильных труб (глубины скважины).

Вращаясь и внедряясь в породу, коронка выбуривает кольцевой забой, формируя керн 2.

Колонковый мотобур КМ-10 служит для вращательного бурения геологосъемочных, поисковых, инженерно-геологических и вспомогательных скважин на глубину 10 м шнеками и твердосплавными коронками в породах I—VI категорий по буримо-сти.

Диаметр скважин при бурении шнеками 105, 70 мм, а твердосплавными коронками — 76 и 59 мм.




Главный редактор проекта: Мавлютов Р.Р.
oglib@mail.ru