буровое долото что это
Долото буровое
Полезное
Смотреть что такое «Долото буровое» в других словарях:
Долото буровое — см. Буровое долото. Горная энциклопедия. М.: Советская энциклопедия. Под редакцией Е. А. Козловского. 1984 1991 … Геологическая энциклопедия
долото — а; долота, лот; ср. 1. Плотничий инструмент для долбления отверстий, углублений. Долбить доску долотом. 2. Инструмент для бурения горных пород. ◁ Долотцо, а; ср. Уменьш. ласк. Долотный, ая, ое. Д ая рукоятка. Долотчатый, ая, ое. Спец. Д. бур (бур … Энциклопедический словарь
ДОЛОТО — 1) ручной или машинный дереворежущий инструмент для выдалбливания отверстий, гнёзд, пазов и т. п. 2) Буровой инструмент для механич. разрушения горных пород на забое буровой скважины в процессе её проходки. См. рис. Буровое долото … Большой энциклопедический политехнический словарь
буровое долото с боковой промывкой — струйное буровое долото гидромониторное буровое долото — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность Синонимы струйное буровое долотогидромониторное буровое долото EN… … Справочник технического переводчика
Буровое долото — (a. drilling bit, bore bit; н. Bohrmeiβel; ф. trepan, outil de forage; и. broca, trepano) осн. элемент бурового инструмента для механич. разрушения г. п. в процессе бурения скважины. Термин долото сохранился от раннего периода развития… … Геологическая энциклопедия
Долото шарошечное — (англ. roller cone bit) разновидность бурового оборудования, породоразрушающий дробящий, дробяще скалывающий инструмент карьерных станков вращательного бурения, с вооружением шарошки в виде фрезерованных на ней зубьев различной длины и … Википедия
Назначение и классификация буровых долот
Буровое долото представляет собой один из основных инструментов для разрушения горных пород механическим способом. Исходя из того, какой вид имеет рабочая часть, различают:
Первый тип может состоять из одного или нескольких сферических или цилиндрических шарошек. Последние крепятся на подшипниках на цапфах секций. Могут использоваться подшипники скольжения, качения или же их сочетание.
Второй тип представляет собой кованый корпус, на котором размещаются лопасти. Их боковые грани армированы специальными зубками, которые упрощают калибровку стен скважин. Кроме этого, сами лопасти также армируются твердым сплавом – это делается для повышения их износостойкости и, соответственно, срока службы.
Кроме основной классификации, существует ещё немало типов и подвидов долота. Такое распределение позволяет легче ориентироваться в разнообразии и упрощает подбор подходящего под конкретную ситуацию долота. Подробнее о назначении, типах и сферах их применения – далее в статье.
Назначение буровых долот
Как было указано выше, буровые долота используются для того, чтобы пробурить нефтяную, газовую, водяную или любую другую скважину. Фактически, данный элемент выполняет следующие функции:
Долота широко применяются во многих сферах, где требуется пробурить грунт. К примеру, если нужно сделать колодец или же собрать информацию о составе почв и дать им оценку. Нефтяная и газовая промышленность не в состоянии обойтись без этого породоразрушающего оборудования, так как именно оно позволяет наиболее эффективно производить бурение скважин различного размера и глубины.
По назначению долота делят на три большие группы:
В геологоразведке часто используются колонковые виды, так как они позволяют достать образцы грунта.
Буровые долота и их классификация – это то, что необходимо тщательно изучить. Каждый тип имеет свои особенности и назначение. В частности, далее будут рассмотрены:
Эти виды наиболее часто применяются для бурения скважин нефтяного, газового или любого другого типа.
Шарошечные долота
Один из самых универсальных породоразрушающих инструментов, который широко применяется во всех отраслях. Он оказывает дробящий или дробяще-скалывающий эффект, тем самым формируя скважину нужного диаметра. Такое долото предназначено для абразивных и неабразивных пород любой твердости.
Устройство долота довольно сложное, так как базируется на подвижных элементах – подшипниках. Приваренные друг к другу секции оснащены вращающимися шарошками. Последние могут иметь конусообразную или цилиндрическую форму. Именно за счет них и происходит ударное или ударно-сдвигающее действие.
Последний метод наиболее эффективен, так как за счет проскальзывания шарошек удается произвести дополнительное скалывание.
От количества шарошек зависит и область применения инструмента:
Типы буровых долот шарошечного вида не имеют четкой специализации и при необходимости ничто не запрещает использовать одношарошечные вместо трехшарошечных.
Лопастное долото
По устройству такое долото значительно проще, чем шарошечное. Фактически, это просто корпус, к которому прикреплены несколько лопастей. Наиболее эффективно показывает себя этот породоразрушающий инструмент в мягких, рыхлых породах. Лопастное долото способно работать на высоких скоростях и, при благоприятных условиях, давать внушительные результаты бурения. К примеру, пройти за одну проходку около 1500 метров более чем реально.
На сегодняшний день представлены следующие виды буровых долот лопастного типа:
В списке выше все типы, кроме однолопастного, предназначены для довольно пластичных и мягких пород.
Последние три применяются, когда нужна нефтяная или газовая скважина, так как они имеют больший диаметр.
Для продления срока службы инструмента, используется армирование не только самой лопасти, но и её контактного края. Это позволяет понизить разрушающее воздействие пород, а также способствует образованию более гладких и ровных стенок скважин.
Алмазное долото
Если планируется, что скважина будет проходить через ряд различных по твердости пород, нередко применяются алмазные долота. Сам инструмент рассчитан на среднюю твердость, однако используется и тогда, когда твердые породы чередуются с мягкими. Оптимальными считаются породы средней твердости.
Разрушение слоев происходит за счет их истирания. Долото включает в себя алмазные режущие элементы, которые и обеспечивают уничтожение пород. Общая эффективность долота напрямую зависит от того, какого качества и величины алмазы используются.
По типу их расположения различают:
Кроме этого, существует классификация, которая опирается на расположение рабочих элементов:
Несмотря на довольно внушительные показатели и преимущества, алмазное долото является очень требовательным инструментом. Так, если при бурении нефтяной скважины на его пути попадется металлический объект или же просто слишком твердая горная порода, то инструмент выйдет из строя: алмазный элемент может расколоться или выпасть из корпуса. Впрочем, плохая промывка также приведет к тому, что долото выйдет из строя или же будет работать менее эффективно.
Фрезерное долото
Фрезерные типы буровых долот, по сравнению с другими видами породоразрушающих инструментов, гораздо проще по своему устройству, а также значительно прочнее и устойчивее. Конструкция такого долота представляет собой монолитный корпус. В него и запрессованны дробящие элементы, которые и обеспечивают высокую эффективность.
В отличие от своих аналогов, фрезерное долото не боится твердых прод или металлических элементов.
Несмотря на все свои плюсы, существует и ряд ограничений:
Тем не менее, данный породоразрушающий инструмент просто незаменим для бурения нефтяных, газовых и любых других скважин. Такое долото чаще всего используется в качестве вспомогательного элемента, однако в некоторых случаях применяется и как основное.
Бурение скважин
Буровое долото. Виды и особенности
Буровым долото осуществляется непосредственный процесс бурения. Это основной инструмент для разрушения горных пород механическим способом. Удивительно, но эта составляющая бурового инструмента сохранила свое название с давних времен развития техники бурения, когда пробурить скважину можно было единственным способом – ударным. О разновидностях бурового долото читайте далее.
Содержание
Виды долота
Можно встретить элементы ступенчатого, пикообразного, лопастного и шарошечного типа.
Лопастное долото
Скалывают и срезают горные породы, преимущественно мягкие и рыхлые. Главный минус этого долото в том, что с увеличением глубины снижается диаметр ствола скважины.
Алмазное долото
Порода режется и разрушается алмазными элементами, причем для изготовления используются не только камни натурального происхождения, но и искусственные, например, карбонад.
Алмазные долота бывают ступенчатыми, спиральными или радиальными и способны разрушить как породы средней твердости, так и более твердые.
Шарошечное долото
Скалывает и дробит породу любой твердости, потому имеет широкую область применения. Данный вид активно используется в бурении инженерно-геологических, поисковых, эксплуатационных и других скважин, очень распространен в сфере добычи нефти и газа.
Шарошечное долото имеет более сложную конструкцию и процесс изготовления. А изобрели данный вид устройства с шарошками конусной формы американские изобретатели.
Теперь вы узнали о самом процессе бурения чуть больше, а мы продолжим публиковать новости из мира бурения. Рекомендуем: бурение артезианских скважин воду московская область.
Типы буровых долот
Разная конструкция предполагает и разное назначение режущих элементов. В то же время, все типы буровых долот применяются для вращательного бурения; при необходимости ударного воздействия на породу стоит использовать другие разрушающие элементы.
Шнековые буровые долота
Лопастные шнековые долота применяются в качестве породоразрушающего инструмента при вращательном шнековом бурении.
Конструкцией этих инструментов предусмотрена возможность усиления одним из четырех видов наплавок твердого сплава:
В зависимости от назначения бурового долота, наплавки могут комбинироваться. Таким образом, достигается достаточная прочность для бурения пород до V категории по буримости включительно.
В ассортименте АО «Геомаш» присутствуют двух- и трехлопастные долота диаметром от 75 до 530 мм. Это позволяет подобрать подходящий инструмент для работы в разных условиях.
Соединение со шнековой колонной производится с помощью трехгранных или шестигранных соединений.
Лопастные буровые долота
Этот инструмент применяется при бурении скважин в породах до V категории по буримости с применением в качестве очистного агента промывочной жидкости или воздуха. Чаще остальных встречаются трехлопастные модели, которые обеспечивают высокую скорость проходки. Если приходится иметь дело с породами VI — V категории, то рекомендуется использовать долота с четырьмя или шестью лопастями.
Для снижения абразивного воздействия на конструкцию инструмента предусмотрены твердосплавные наплавки. Кроме того, для повышения длительности использования предусмотрена возможность оперативной замены режущих зубцов.
В линейке инструментов производства АО «Геомаш» представлены буровые долота лопастного типа с внешним диаметром от 112 до 295 мм. Также при выборе следует учитывать в виду диаметр соединения. В случае, если породоразрушающий инструмент и бурильная штанга имеют разную резьбу, то придется воспользоваться переходником или, если это невозможно, купить подходящее долото.
Шарошечные буровые долота
Данный инструмент применяется при бурении скальных пород до VIII категории по буримости.
Это возможно благодаря конструкции шарошечных долот. Использование механизма с двумя или тремя шарошками позволяет эффективно воздействовать на скальные породы, измельчая и дробя их. В качестве вооружения используются зубья или твердосплавные штыри.
Дополнительнгый фактор, увеличивающий эффективность инструментов этого типа — их масса. Так, модель III490 С-ЦВ весит 316 кг. В сочетании с массой буровой колонны это сильно увеличивает давление, оказываемое на породу, и повышает тем самым скорость и производительность бурения. С другой стороны, скорость работы в мягких породах у шарошечных долот, в среднем, в 2 — 3 раза ниже по сравнению с лопастными.
Взаимное расположение шарошек обеспечивает самоочистку инструмента. Однако продувка или промывка специальной жидкостью все же используется, поскольку из-за постоянного трения рабочие поверхности сильно нагреваются. Если их не охлаждать с помощью воды или воздуха, то срок службы инструмента сильно сократится.
Подробную информацию можно получить, обратившись по контактам ниже
Бурильное долото – важнейший компонент эффективного бурения скважин
Выбираем долото, ориентируясь на применение
При бурении нефтяных, газовых и прочих скважин основным способом разрушения горных пород является механический. Существует несколько видов бурения: сплошное, колонковое, бурение для расширения ствола скважины, для выполнения в скважине спецработ и др. Неотъемлемая часть технологии – использование буровых долот, или искусственно отлитых из металла матриц, на которые монтируются дополнительные детали, такие как шарошки, режущие пластины, зубцы и т. д. Условно долота можно разделить по назначению: для бурения крепких пород, твердых, средней твердости и долота, рассчитанные на бурение мягких пластов.
До 90% всех буровых работ как в России, так и за рубежом в настоящее время выполняется с помощью шарошечных долот. Такое долото разрушает породы дробяще-скалывающим методом, используемым в технологии вращательного бурения. Вооружением долота являются шарошки, которые оснащены стальными и/ или твердосплавными зубьями различной длины и конфигурации либо впрессованными в шарошку штырями из спекаемого карбидовольфрамового порошка – очень твердого материала. В качестве режущих элементов вооружения долот используют также сплавы из никеля, вольфрама, титана, причем видов твердых сплавов очень много.
Кинематика работы шарошки заключается в том, что при вращении долота шарошка совершает сложное перемещение, участвуя в относительном движении вокруг собственной оси и во вращательном движении вокруг оси долота. При сложении двух вращательных движений шарошка совершает поворот вокруг некоторой мгновенной оси. В зависимости от положения этой мгновенной оси меняется и характер взаимодействия зубца с породой. При перекатывании шарошки по забою передача нагрузки на породу носит кратковременный характер, и это уменьшает износ долота. А возникающие при этом динамические нагрузки способствуют интенсивному разрушению породы. Большое число породоразрушающих зубьев, установленных в шарошке, обеспечивают равномерное распределение нагрузки в инструменте, и при незначительной площади контакта шарошки с породой на последнюю воздействует высокое удельное давление.
Наибольшее распространение в бурильной отрасли получили трехшарошечные долота, хотя производятся и одно-, и двухшарошечные.
Надо отметить, что сегодня шарошечные долота представлены на рынке большим числом модификаций. Кроме разделения долот по количеству шарошек, существуют долота различных размеров, типов, классов. Например, если рассмотреть трехшарошечные долота, то рынок предлагает 26 типоразмеров таких долот, представленных более чем 150 моделями. Исходя из видов пород, для бурения которых трехшарошечные долота разрабатывались, модели долот разделены на 13 групп, а поскольку в шарошках используются различные твердосплавные материалы, то шарошечные долота подразделяются еще и на 3 класса в зависимости от сплавов, задействованных в вооружении долот.
Еще один распространенный вид буровых долот – лопастные. Наиболее часто применяются они для того, чтобы в короткое время разбуривать мягкие и средние по твердости породы. Долотами этого типа пользуются в том числе и при бурении скважин на воду. За счет высокой скорости проходки в рыхлых и мягких породах за рейс, а это полное время работы долота в скважине до его подъема на поверхность, бурят скважины глубиной в несколько сотен метров, иногда до 2000 м!
Лопастные долота имеют более простую конструкцию, чем шарошечные, и себестоимость их изготовления дешевле. Но режущие элементы долот постоянно находятся в контакте с породой, и в связи с этим лопастные долота изнашиваются намного быстрее шарошечных. В настоящее время применяются лопастные долота Ø76–445 мм пяти видов: однолопастные пикообразные (П), двухлопастные (2А), трехлопастные (3А), трехлопастные истирающе-режущие (ЗИР) и шестилопастные (6ИР).
Конструкция фрезерных долот еще проще, чем устройство лопастных. Фрезерные представляют собой корпус, в торцевой части которого закреплены специальные штыри или твердосплавные вставки, а на всю торцовую часть нанесен слой металла высокой твердости. Такой вид долот предназначен для выполнения нестандартных задач: фрезерные долота применяют, когда необходимо пройти участок в особо твердых пластах, также они незаменимы при удалении оставшихся в стволе скважины после аварии металлических фрагментов бурового инструмента. Для традиционных видов бурения этот инструмент не очень подходит, поскольку скорость проходки очень мала, к тому же фрезерные долота неэффективны при бурении вязких и мягких пород.
Алмазные долота, которые еще называют секторными, применяются для разрушения неабразивных пород средней и высокой твердости. Рабочим органом этого инструмента является основание с поликристаллическими композитными вставками. Если основание используется стальное, то поликристаллические алмазы монтируются в основание с помощью пайки, если же основанием является порошковая матрица, то алмазы внедряются в материал матрицы по специальной технологии.
Разновидностью алмазных долот являются PDC-долота (Polycrystalline Diamond Cutter Bits). Особенностью этого инструмента, изготовленного по новейшей технологии в отрасли, является то, что долота изготавливаются из высококачественной стали и армируются алмазными поликристаллическими резцами. PDC-долота бывают шарошечными, лопастными, фрезерными. Размер и количество резцов зависит от числа лопастей или шарошек, а также диаметра долота. Долота PDC, обладающие высокой износостойкостью, демонстрируют скорость проходки, превышающую в 2–3 раза скорость, достигаемую обычными шарошечными долотами. Универсальность этих долот позволяет с их помощью бурить скважины для добычи нефти и газа, для снабжения населения водой или делать геотермальные скважины для работы тепловых насосов.
Ведущие производители долот немногочисленны
Производством буровых долот в России занимается ограниченный круг предприятий. Это связано, с одной стороны, с небольшой емкостью рынка долот, на уровне 90–100 тыс. ед., а с другой – со значительными затратами на организацию высокотехнологичного производства. Выпуск качественного бурового инструмента требует систематических инвестиций в производство, закупку современного оборудования, приобретения новейших технологий, привлечения высококвалифицированных специалистов в компании.
Лидерами в области разработки и производства бурового инструмента для нефтегазового комплекса страны сегодня являются российские компании АО «Волгабурмаш» и НПП «Буринтех». Эти крупные предприятия ориентируются на обеспечение шарошечными долотами и долотами с фиксированной головкой, в том числе и алмазными, нефтегазовой отрасли, а это означает, что весь производимый этими предприятиями инструмент должен отвечать ряду специальных требований. Ведь долота обеспечивают бурение скважин глубиной до 6000 м и участвуют в очень сложных технологических процессах, таких как шельфовое бурение или бурение в эксплозивных условиях. Интенсивность буровых работы в этом секторе экономики обязывает поставлять инструмент особой надежности, и это требование находит отражение в усиленных деталях конструкций поставляемого инструмента. Кроме того, в шарошечных долотах опорный подшипник должен быть герметически защищен, поэтому на все долота этого типа устанавливают дополнительные уплотнения. Бурильный инструмент оснащается фрезерным и твердосплавным вооружением. Производятся долота как для бурения сплошным забоем, так и бицентричные, у которых бурение совмещается с расширением диаметра ствола скважины.
Среди производителей бурового инструмента можно назвать холдинг «Таргин», входящий в 500 крупнейших компаний России. Компания «Таргин» разработала собственные буровые долота PDC под торговой маркой «Таргин Тарбит».
В линейке, предлагаемой предприятием, долота и буровые головки для бурения скважин от 42 до 490 мм. Компания предлагает также услуги по восстановлению изношенных и поврежденных PDC-долот с сохранением первоначальных свойств и технических параметров.
Для водоснабжения, для строительной, горнорудной и других отраслей нашей экономики главными поставщиками долот являются предприятия ОАО «Уралбурмаш» и ЗАО «Гормаш». Поскольку долота, используемые в горнорудной отрасли, не так нагружены, как у нефтяников и газовщиков, то предприятия производят стандартные недорогие долота. Для строительной отрасли глубина бурения не превышает 30 м, для водоснабжения иногда требуются скважины глубиной до 300 м, но не более. Для строительного бурения и при буровых работах в горнорудном производстве используются главным образом шарошечные и лопастные долота, а вот долота с фиксированной головкой практически не встречаются.
Инструмент для бурения инженерно-геологических, гидрогеологических, поисковых скважин, долота для установки буронабивных свай и и укрепления фундаментов производит ООО «Завод буровых технологий» из Санкт-Петербурга. Предприятие предлагает серию долот PDC в качестве альтернативы шарошечным долотам при бурении скважин в песчаниках, известняках, аргелитах. Завод также выпускает классические шарошечные долота различных модификаций для бурения твердых малоабразивных пород и твердых с пропластками очень твердых. Для бурения мягких и средней твердости пород ЗБТ предлагает 2- и 3-лопастные шнековые долота ТМ «Карьер». Главной особенностью этих долот является то, что лопасти имеют оригинальную ступенчатую форму, что позволяет добиться более высоких скоростей бурения и повышает износостойкость инструмента.
Большой спектр бурового инструмента предлагает предприятие «Буровой инструмент» из Кургана. В предлагаемом ассортименте шнековые долота, долота для малогабаритных бурильных установок (МГБУ), а также долота с боковой и центральной промывкой. Завод освоил производство лопастных долот, предназначенных для бурения геологоразведочных шурфов и скважин в трещиноватых абразивных горных породах.
Для геологических партий, а также для предприятий, занимающихся частным бурением, предприятие выпускает пикабуры, применяемые при бурении мягких и средних пород. Для сооружения водных скважин пикабуры являются оптимальным инструментом, поскольку они обеспечивают высокую скорость бурения и продуктивность работы при небольшой стоимости.
Конструкторы предприятия из Кургана разработали также долота PDC с резцами из поликристаллических алмазов. Оптимальное количество резцов размещается на минимальном числе лопастей, что позволяет достичь высоких скоростей бурения, а благодаря износостойким резцам инструмент эффективен при работе с породами мягкими и твердыми. Причем в качестве опции долото может комплектоваться резцами повышенной стойкости для бурения пород с пропластками до V–VII категорий твердости.
Надо сказать, что в мире насчитывается не более трех десятков компаний, серьезно занимающихся разработкой и производством бурового инструмента, а свыше 80% мирового рынка находится под контролем всего нескольких транснациональных компаний, таких как National Oilwell Varco, Schlumberger, Halliburton и Baker Hughes. Высокая концентрация производства связана, как и в России, с ограниченностью спроса бурового инструмента и большими затратами на организацию производственного цикла.
GemDrill-Gemsa, SEG – один из ведущих в мире производителей и поставщиков буровых установок и бурильного оборудования для горнодобывающей промышленности. Компания работает более чем в 86-ти странах. При создании продукции и организации сервиса основное внимание GemDrill уделяет обеспечению максимальной безопасности оператора, высокой производительности и энергоэффективности, а также эргономике оборудования.
В обширной производственной линейке компании есть буровые установки для самых разных видов работ, для бурения под землей и с поверхности земли, включая поиск полезных ископаемых, горные разработки, бурение скважин в отраслях гидрологии и энергетики, а также в целях развития инфраструктуры.
Буровые установки GemDrill универсальны и имеют низкую стоимость владения. Все установки комплектуются высококачественными узлами и деталями, произведенными в соответствии с правилами «Безопасности машин» Евросоюза и имеют соответствующую маркировку.
На нашем рынке инструмент для буровых работ активно предлагают многочисленные зарубежные производители, в основном из США, Европы и, конечно, Китая. Интересно, что качество наших долот, как правило, не уступает показателям аналогичной импортной продукции, однако стоимость российского инструмента оказывается минимум на треть дешевле. А есть примеры, когда цена российского долота была ниже на 300% по сравнению с ценой предлагаемого «брендового» из-за рубежа!
Но к сожалению, наши предприятия выдерживают пока мощный натиск зарубежных конкурентов только благодаря низким ценам на свою продукцию. Видимо, без активных действий по объединению мелких отечественных предприятий в холдинги, а также без использования мощных рычагов поддержки своего производителя в форме государственных защитных протекций конкурировать российским предприятиям, выпускающим буровой инструмент, с мировыми гигантами будет очень и очень сложно.