Общая и геологическая характеристика района. Бурение скважины на месторождении Фахуд

дипломная работа

3.1.1 Вооружение шарошечных долот

Вооружение современных шарошечных долот представлено двумя большими классами: долото с фрезерованными стальными армированными твердосплавными зубьями и долото с твердосплавными вставными зубками.

Однако необходимо отметить, что в последние годы предпринимаются успешные попытки объединить преимущества обоих классов в одной конструкции. Примером этого являются долота, выпускаемые фирмой Reed по технологии PMC (Powder Metal Cutter), шарошки которых, выполненные методом порошковой металлургии, имеют зубья, по своей геометрии аналогичные фрезерованным, но полностью облицованные твердым сплавом типа ВК. Из-за сложности данная технология пока не получила широкого распространения, хотя достоинства ее очевидны.

Твердосплавное вооружение

Твердосплавное вооружение современных шарошечных долот отличается большим разнообразием форм твердосплавных зубков и применением новых материалов для их изготовления, а также решениями по размещению зубков на поверхности шарошек.

Наряду с классическими клиновидной и конической формами зубков все более широкое применение получают зубки асимметричных форм (рис. 3.1).

Рисунок 3.1 - Вставные зубья шарошечных долот

По принципу конструирования зубки «Нимр» отличаются от прототипа формой вогнутой и выпуклой граней. Передняя вогнутая грань имеет сферическую форму, что позволяет полнее использовать эффект черпака и повышает способность к шламоотделению, особенно при использовании долот в пластичных породах.

Наиболее критической зоной шарошечного долота являются периферийные (калибрующие) венцы его шарошек, которые должны не только разрушать поверхность забоя скважины, но и формировать ее диаметр. В долотах серии «Magnum» используются два новых решения этой проблемы:

1. Поликристаллические (с алмазным рабочим слоем на твердосплавной основе) зубки в форме асимметричного клина (рис. 3.2) объединяют способность алмазных зубков с плоской вершиной сохранять диаметр долота с породоразрушающим действием зубков клиновой формы.

Рисунок 3.2. поликристаллические асимметричные зубки периферийного ряда

Проходка и механическая скорость бурения возрастают благодаря значительному снижению повреждения зубков из-за термического и абразивного износа по сравнению с обычными твердосплавными зубками. Использование в новых зубках алмазного слоя высокой плотности придает им устойчивость к ударным нагрузкам, сравнимую с твердым сплавом.

2. Дополнительные калибрующие венцы «Trucut». Такая конструкция вооружения разделяет функции каждого венца по разрушению породы, позволяя их оптимизировать. Зубки меньшего диаметра с алмазным покрытием, имеющие сферическую форму рабочей головки, выполняют основную работу по калиброванию стенки скважины. Увеличенный шаг позволяет зубкам более глубоко внедрятся в породу, увеличивая механическую скорость бурения, а большее пространство между зубками периферийного ряда способствует лучшей очистке забоя и удалению выбуренной породы. Меньшее фрезерующее действие на стенку скважины снижает износ зубков периферийного ряда, что позволяет выполнить их более агрессивной формы. Дополнительный ряд зубков, обрабатывающий стенку скважины, уменьшает скалывание и поломку предпериферийных зубков, вызываемых боковыми ударными нагрузками. В контакте со стенкой скважины находится большее число зубков, что уменьшает количество образующихся на стенке гребней породы и обеспечивает более плавное и стабильное вращение долота, положительно влияющее на увеличение долговечности его опор.

Делись добром ;)