Шарошечное бурение — это вращательный метод бурения газовых и нефтяных скважин с помощью специального шарошечного долота. Впервые этот метод бурения был применен в Соединённых Штатах в двадцатых годах двадцатого столетия. В РФ шарошечное бурение начал активно применяться с 1930-х годов.
Специфика шарошечного метода бурения
Горные породы при данном способе бурения подвергаются разрушению стальными или твердосплавными зубьями шарошек (стальных цилиндров или конусов, имеющих зубья или армированные цилиндрическими штырями), вращающимися с огромной скоростью (60-600 об/мин) на опорах бурового долота. Шарошки способны выдерживать давление в 2000 кг/1 кв.см.
При вращении шарошек, их зубья создают напряжение в местах контакта с горной породой, за счёт чего она разрушается путём раздавливание и скола. Чтобы доставить измельченную горную породу на поверхность скважины, применяется продувка, промывка или оба этих способа одновременно.
Буровой инструмент для шарошечного бурения
Важными конструктивными особенностями долота являются конструкция шарошек и их оснащение твердосплавными зубьями.
Шарошки могут быть многоконусными и одноконусными. Долота с многоконусными шарошками являются самоочищающимися. Плюс ко всему, такие шарошки отличаются большим объемом по сравнению с одноконусными, что позволяет установить в них опору с большей мощностью. Как правило, шарошечные долота изготавливают с многоконусными шарошками.
Буровой инструмент для шарошечного бурения
Долото — одно из важнейших и критических компонентов процесса бурения. Чтобы исключить риск снижения производительности и эффективности более сложных и дорогих буровых систем, долото должно быть правильно сконструировано и максимально качественно изготовлено.
Шаршечное долото состоит из шарошек, установленных на подшипниках качения или скольжения. Шарошечные долота бывают одно-, двух- и трёхшарошечными различных типов в соответствии с твердостью разрушаемых пород, скоростью вращения долота и прочими условиями.
С целью повышения эффективности разрушения прочных и абразивных пород (особенно при глубине скважины более 2 тыс. м) применяется алмазный буровой инструмент. Он характеризуется большей стойкостью и более высокой скоростью спуско-подъемных операций.
При шарошечном методе бурения применяются также долота режущего типа.
Конструкция шарошечного долота
Важными конструктивными особенностями долота являются конструкция шарошек и их оснащение твердосплавными зубьями.
Шарошки могут быть многоконусными и одноконусными. Долота с многоконусными шарошками являются самоочищающимися. Плюс ко всему, такие шарошки отличаются большим объемом по сравнению с одноконусными, что позволяет установить в них опору с большей мощностью. Как правило, шарошечные долота изготавливают с многоконусными шарошками.
Буровые коронки
Все виды буровых коронок состоят из металлического (стального) корпуса и режущих элементов. Коронки бывают:
● армированные твёрдым сплавом; ● армированные природными или синтетическими алмазами.
Коронки, армированные алмазами, обеспечивают самый благоприятный режим разрушения горной породы резанием с незначительной вибрацией. Это, в свою очередь, создает все необходимые условия для сохранения керна неповрежденным.