Буровые долота, назначение и классификация. Буровая колонна, состав

Буровые долота, назначение и классификация. Буровая колонна, состав и назначение. Элементы бурильной колонны. Забойные двигатели. Выполнили:Сарсембенова З. Хилоу С. Проверила:Турегельдиева К.А

БУРОВЫЕ ДОЛОТА— основной элемент бурового инструмента для механического разрушения горной породы в процессе бурения скважины. Термин "долото" сохранился от раннего периода развития техники бурения, когда единственным способом проходки скважины было ударное бурение

Лопастные долота Под действием нагрузки на забой их лопасти врезаются в породу, а под влиянием вращающего момента - скалывают ее. В корпусе долота имеются отверстия, через которые жидкость из бурильной колонны направляется к забою скважины со скоростью не менее 80 м/с.

1 - головка с присоединительной резьбой; 2 - корпус; 3 - лопасть; 4 - промывочное отверстие; 5 - твердосплавное покрытие; 6 - режущая кромка.

Шарошечные долота При вращении долота шарошки, перекатываясь по забою, совершают сложное вращательное движение со скольжением. При этом зубцы шарошек наносят удары по породе, дробят и скалывают ее. Шарошечные долота успешно применяются при вращательном бурении пород самых разнообразных физико-механических свойств.

1 - корпус с резьбовой головкой; 2 - лапа с опорой; 3 - шарошка.

Алмазные долота состоят из стального корпуса и алмазонесущей головки, выполненной из порошкообразной твердосплавной шихты. Применение алмазных долот обеспечивает высокие скорости бурения, снижение кривизны скважин. Отсутствие опор качения и высокая износостойкость алмазов повышают их срок службы до 200...250 ч непрерывной работы

1 - корпус; 2 - матрица; 3 - алмазные зерна.

Твердосплавные долота отличаются от алмазных тем, что вместо алмазов они армированы сверхтвердыми сплавами. 1 – корпус; 2 –присоединительная резьба; 3 – резцы- вставки; 4 – насадка; 5 – промывные каналы.

Бурильная колонна Бурильная колонна - непрерывная многозвенная система инструментов между вертлюгом на поверхности и долотом на забое скважины.

Основные элементы бурильной колонны: ведущая труба, бурильные трубы с присоединительными замками, утяжеленные бурильные трубы Вспомогательные элементы: переводники различного назначения протекторы центраторы стабилизаторы калибраторы наддолотные амортизаторы

Конструкция 1 – верхний переводник ведущей трубы; 2 – ведущая труба; 3 – нижний переводник ведущей трубы; 4 – предохранительный переводник ведущей трубы; 5 – муфта замка, 6 – ниппель замка; 7 – бурильные трубы; 8 – протектор; 9 – переводник на утяжеленные бурильные трубы (УБТ); 10 – УБТ; 11 – центратор; 12 – наддолотный амортизатор; 13 – калибратор

Переводники служат для соединения в бурильной колонне элементов с резьбой различного профиля, с одноименными резьбовыми концами,для присоединения забойного двигателя и т.п.

Протекторы предназначены для предохранения бурильных труб и соединительных замков от поверхностного износа, а обсадной колонны - от протирания при перемещении в ней бурильных труб. Обычно применяют протекторы с плотной посадкой, представляющие собой резиновое кольцо, надетое на бурильную колонну над замком

Центраторы применяют для предупреждения искривления ствола при бурении скважины. Боковые элементы центратора касаются стенок скважины, обеспечивая соосность бурильной колонны с ней. Наличие центраторов позволяет применять более высокие осевые нагрузки на долото.

Стабилизаторы опорно-центрирующие элементы для сохранения жесткой сносности бурильной колонны в стволе скважины на протяжении некоторых, наиболее ответственных участков. От центраторов они отличаются большей длиной

Калибратор разновидность породоразрушающего инструмента для обработки стенок скважины и сохранения номинального диаметра ее ствола в случае износа долота. размещают непосредственно над долотом. выполняет роль центратора и улучшает условия работы долота

Наддолотный амортизатор устанавливают в бурильной колонне между долотом и утяжеленными бурильными трубами для гашения высокочастотных колебаний, возникающих при работе долота на забое скважины. Снижение вибрационных нагрузок приводит к увеличению ресурса бурильной колонны и долота.

ЗАБОЙНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ЗАБОЙНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ — погружная машина, преобразующая гидравлическую, пневматическую или электрическую энергию, подводимую с поверхности, в механическую работу породоразрушающего инструмента (долота) при бурении скважин. В качестве забойных двигателей при бурении используют турбобур, электробур и винтовой двигатель, устанавливаемые непосредственно над долотом.

Турбобур это многоступенчатая турбина (число ступеней до 350), каждая ступень которой состоит из статора, жестко соединенного с корпусом турбобура, и ротора, укрепленного на валу турбобура. Поток жидкости, стекая с лопаток статора, натекает на лопатки ротора, отдавая часть своей энергии на создание вращательного момента, снова натекает на лопатки статора и т.д.

а - общий вид; б -ступень турбобура; 1 - вал; 2 - корпус; 3 - ротор; 4 - статор.

Электробур При бурении с помощью электробура питание электродвигателя осуществляется через кабель, укрепленный внутри бурильных труб. В этом случае вместе с долотом вращается лишь вал электродвигателя, а его корпус и бурильная колонна остаются неподвижными

Винтовой двигатель Основными элементами винтового двигателя являются статор и ротор. Внутренняя поверхность статора имеет вид многозаходной винтовой поверхности. А ротор изготовляют из стали в виде многозаходного винта. Количество винтовых линий на одну меньше, чем у статора. вследствие разницы чисел заходов в винтовых линиях статора и ротора их контактирующие поверхности образуют ряд замкнутых полостей – шлюзов. Шлюзы перекрывают свободный ток жидкости через двигатель, а самое главное - именно в них давление жидкости создает вращающий момент, передаваемый долоту

а - общий вид; б - полости, образуемые между ротором (винтом) и статором; 1 - переводник; 2 - корпус двигательной секции; 3 - статор; 4 - ротор; 5 - карданный вал; 6 - корпус шпинделя; 7 - торцовый сальник;