Бурение скважин на воду. Породоразрушающий инструмент | Технологии

   Буровики называют его буровым долотом. В быту мы копаем яму лопатой — разрушаем почву давлением и ударами. Более твердую преграду, металл, например, сверлим, то есть как бы режем.

В бурении скважин на воду иначе — для "мягкого" забоя предназначены лопастные (перовые) долота — режущего типа. К цилиндрическому корпусу приварены лопасти, армированные твердым сплавом. При вращении они режут забой подобно сверлу. Как уже говорилось, разрушенная порода удаляется из скважины промывочной жидкостью. 

Одновременно струя участвует в разрушении забоя. Таким долотом (трехперкой) с нуля можно пробурить несколько сот метров скважины, если разрез представлен мягкими породами. Скорость разная — от 5 до 50 м/час. Более высокая скорость бурения скважины возможна, но лимитируется производительностью насосов, затрудняется очистка бурового раствора и другими негативными явлениями.

В твердых породах трехперка неэффективна, даже бесполезна. Наибольшее распространение получили так называемые шарошечные долота, особенно трехшарошечные.

Бурение скважины на воду шорошечным долотом.

   Каждая буровая шарошка — конус, поверхность которого оснащена зубьями (вооружение). Если шарошку положить на плоскость и подталкивать — она покатится по кругу: конус же. С торца в шарошку вставлена ось. На оси подшипники, к оси приварена вертикально стоящая лапа.

Соединенные между собой лапы (с помощью сварки) образуют корпус долота. Если вращать долото — шарошки катятся по забою, и зубья ударами разрушают породу. Конструкция вроде бы незамысловатая. Но в долоте воплощены новейшие достижения металлургии да и машиностроения. Долото испытывает высокие нагрузки и жесткие вибрации.

Ресурс долота определяется стойкостью опор и вооружения. Наиболее уязвимы, пожалуй, опоры. Шарошка вращается на роликовых и шариковых подшипниках (обычно на 3-х подшипниках). Подшипники называют опорами. Желательно максимально использовать ресурс долота, но в то же время не оставить на забое элементы опор (шарики, ролики), тем более сами шарошки. Аварии с долотами — явление заурядное.

   В зависимости от ряда факторов (типа долота, режима бурения скважины, буримости пород) проходка скважины на долото колеблется в широких пределах — от нескольких метров до нескольких десятков, даже сотен метров, продолжительность работы — от нескольких часов до десяти и более.

   В процессе бурения водозаборной скважины срабатывается вооружение, возрастают люфты, вследствие чего снижается скорость. На заключительном этапе из-за расстройства опор вращение может сопровождаться проклинками.

  Отрабатывая долото, бурильщик ведет так называемый мехкаротаж (фиксирует продолжительность бурения каждого метра), что помогает "чувствовать" состояние долота и вовремя закончить бурение. Кроме того бурильщик располагает данными о работе предшествующего долота, примерно знает разрез и отработку долот по соседним скважинам.

Казалось бы, информации достаточно. Но сюрпризов хватает. Меняется буримость пород, а с ней и режим бурения (частота вращения, нагрузка на долото). Эти и другие факторы дезориентируют бурильщика. Словом, бурильщику не обойтись без опыта, интуиции и даже творческого подхода.