В отличие от шарошечных лопастные долота просты и по конструкции, и по технологии изготовления.

Лопастные долота обеспечивают высокую механическую скорость в рыхлых, мягких и несцементированных породах. В таких породах проходки этими долотами за рейс достигают нескольких сот метров, а в некоторых случаях даже 1500 — 2000 м. Но при этом в связи с неизбежной для таких больших интервалов глубин перемежаемостью пород (в том числе твердых и абразивных) часто наблюдается значительное уменьшение диаметра скважин, что приводит к необходимости расширения и проработки сква­жины перед спуском очередного долота. Кроме того, при бурении необхо­димо прикладывать к долотам большой крутящий момент. Режущие эле­менты долот находятся в постоянном контакте с породой и поэтому более интенсивно изнашиваются по сравнению с шарошечными долотами.

Бурение лопастным долотом нередко сопряжено с опасностью значи­тельного искривления ствола скважины, особенно если оно производится без применения центраторов, стабилизаторов и калибраторов. Это объяс­няется малой площадью контакта долота с забоем по сравнению с общей площадью поперечного сечения скважин, необходимостью передачи через него значительной осевой нагрузки, высокого крутящего момента, большой энергии, а также особенностями конструкции лопастного устройства.

Одна из наиболее простых конструкций лопастного долота показана на рис. 3.8. В состав лопастного долота входят корпус 1 и лопасти 2. В верхней части корпуса нарезается присоединительная резьба 3 (в данном случае внутренняя муфтовая), а в нижней — просверливаются основные промывочные отверстия 4 без сопел для подачи бурового раствора на забой.

Боковые калибрующие и другие рабочие поверхности лопастей обыч­но покрывают релитом 5 и чугуном 6.

Более сложная конструкция лопастного долота показана на рис. 3.9, а, б. В состав этого долота, кроме корпуса 1 и лопастей 2 входят сопло 7, уплот-нительные кольца 3 для герметизации промывочного узла и зазора между соплом 7 и гнездом в корпусе долота, байонетная шайба 5 для удержания сопла, болт 8 со стопорной шайбой 9 для крепления байонетной шайбы, запрессованные почти вровень с поверхностью лопасти твердосплавные вставки (штыри) 4 и пластины 10.

Присоединительная резьба 6 на верхней части корпуса 1 выполняется наружной, ниппельной на такой же конической присоединительной голов­ке, как и у шарошечных долот.

Конструкции отечественных лопастных долот. Эти долота выпуска­ются следующих пяти разновидностей: 2Л — двухлопастные (см. рис. 3.8),

 

Рис. 3.8. Двухлопастное долото

Рис. 3.9. Трехлопастное долото типа МС:

а, б — долото; в — сопло

ЗЛ — трехлопастные (см. рис. 3.9, а, б), ЗИР — трехлопастные истирающе-режущие (рис. 3.10), 6ИР — шестилопастные истирающе-режущие (рис. 3.11), П — пикообразные однолопастные (рис. 3.12).

Лопастные долота делятся на типы в соответствии с их назначением.

Лопастные долота первых четырех указанных разновидностей принято относить к одному из четырех типов: М, МС, МСЗ или С. При этом долота разновидностей 2Л и ЗЛ разделяются на два типа: М — для бурения мягких пород (супеси, суглинки, несвязные грунты и т.п.); МС — для разбуривания среднемягких пород (мел, рыхлый мергель, глины, слабый известняк).

Долота разновидности ЗИР, согласно их назначению, относят к типу МСЗ (для бурения абразивных среднемягких пород — слабосцемен-тированные песчаники, песчанистые глины, алевролиты), а разновидности 6ИР — к типу М (для бурения средних пород — аргиллиты, глинистые сланцы, гипсы).

Пикообразные долота изготовляют двух типов: Ц — для разбуривания цементных пробок и металлических деталей низа обсадных колонн, Р (см. рис. 3.12) — для расширения ствола скважины.

В настоящее время выпускают лопастные долота диаметрами от 76 до 445 ìì.

Рассмотрим номенклатуру лопастных долот каждой разновидности. Долота разновидности 2Л, т.е. двухлопастные (см. рис. 3.8), выпускаются двух типов — Ми МС.

Долота  типа  М  характеризуются   армированием  нижних  режущих

 

 

Рис. 3.10. Долото ЗИР:

1 — корпус; 2 — лопасти; 3 — твердосплавные штыри; 4 — сопло; 5, 8 — байонетная и стопорная шайбы; 6 — уплот-нительное кольцо; 7 — болт

Рис. 3.11. Долото 6ИР

кромок лопастей релитом с последующим покрытием всей передней (по ходу вращения долота) поверхности (грани) каждой лопасти специальным чугуном. Боковая калибрующая поверхность лопасти армируется твердо­сплавными штырями с последующей наплавкой релитом. Внутренние по­верхности лопастей в центральной части долота также наплавляют ре­литом.

Двухлопастные долота обоих типов изготовляют только одной моди­фикации — цельноковаными и лишь с обычной (неструйной) промывкой, без сопел (с двумя цилиндрическими промывочными отверстиями). Оси промывочных отверстий отклоняются от продольной оси долота под углом 15° и 20° в долотах диаметрами соответственно 76—132 и 140—161 мм. В поперечном (горизонтальном) сечении их проекции наклонены к оси сим­метрии под утлом 60°.

Указанные долота выпускают следующих моделей: 2Л76М, 2Л76МС, 2Ë93Ì, 2Ë93ÌÑ, 2Ë97Ì, 2Ë97ÌÑ, 2Ë112Ì, 2Ë112ÌÑ, 2Ë118Ì, 2Ë118ÌÑ, 2Ë132Ì, 2Ë132ÌÑ, 2Ë140Ì, 2Ë140ÌÑ, 2Ë151Ì, 2Ë151ÌÑ, 2Ë161Ì è 2Ë161ÌÑ.

В приведенных цифрах сочетание 2Л обозначает разновидность долота (двухпластовое), далее цифрами обозначен номинальный диаметр в милли­метрах (например, 76, 93 и т.д.) и в конце шифра буквами М или МС ука­зан тип долота.

ОСТ 26-02-1282 — 75 предусматривает изготовление двухлопастных до­лот типов М и МС 14 малых размеров — диаметрами от 76 до 165,1 мм. До­лота разновидности ЗЛ (трехлопастные) так же, как и двухлопастные вы­пускают двух типов — Ми МС. Особенности долот каждого из этих типов такие же, как и у долот разновидности 2Л, т.е. режущие кромки лопастей у долота типа М армированы релитом, а у долота типа МС — твердосплав­ными пластинами.

Долота обоих типов изготовляют только сварной модификации, т.е. с приваренными к корпусу лопастями. По конструкции промывочного уст-

Б—Б

Рис. 3.12. Пикообразное долото типа Р:

1 — корпус; 2 — лопасть; 3 — пластины; 4 — твердосплавные штыри

ройства они могут быть выполнены с соплами (струйными или гидромони­торными) либо без сопел.

Долота разновидности ЗИР (см. рис. 3.10) изготовляют только типа МСЗ — для мягких и среднемягких абразивных пород. Они имеют такое же количество лопастей, как долота ЗЛ, однако формы их выполнения и армирования существенно различаются.

Долота разновидности 6ИР (см. рис. 3.11) выпускают только типа С — для бурения средних пород. Эти долота в отличие от предыдущих оснаще­ны, помимо трех основных, тремя укороченными боковыми лопастями, ар­мированными твердосплавными штырями и релитом примерно таким же образом, как и основные лопасти. Главное назначение этих лопастей — усиление калибрующей способности долота, что обеспечивается большим количеством штырей на боковых поверхностях основных лопастей. При сопоставлении рис. 3.10 и 3.11 можно заметить, что форма выполнения ос­новных лопастей у долота 6ИР несколько иная, чем у долота ЗИР. Так, су­жение лопастей от периферии к оси долота и выполнение тыльной поверх­ности выражено более четко у долот 6ИР, чем у долот ЗИР.

Долота разновидности П, т.е. пикообразные или однолопастные, часто называют долотами специального назначения, так как в отличие от других они разбуривают не забой скважины, а главным образом цементные проб­ки и металлические детали низа обсадных труб (тип Ц) или стенки сква­жины при расширении ее ствола (типа Р).

Долота обоих типов выполняются с круглым корпусом 1 (см. рис. 3.12) и заостренной (под углом около 90°±1°45′) пикообразной лопастью 2. Рабо­чая кромка лопасти скошена под утлом 45° и армирована с набегающей стороны релитом и твердосплавными пластинами 3. Сверху наносят защит­ное чугунное покрытие. Тыльную сторону рабочей кромки, согласно ТУ 26-02-675 — 75, также покрывают чугуном.

Долота типа Р отличаются от долот типа Ц армированием боковых ка­либрующих поверхностей лопасти твердосплавными штырями 4 и релитом (см. рис. 3.12). Эти поверхности являются рабочими, разрушающими и ка­либрующими стенки скважины при расширении ее ствола.

Долота типа Ц выпускают в соответствии с ТУ 26-02-675 — 75 следую­щих моделей: ПЦ97, ПЦ112, ПЦ118, ПЦ140, ПЦ151, ПЦ161, ПЦ190, ПЦ295.3 (ÏÖ295), ÏÖ320, ÏÖ370 è ÏÖ444,5 (ÏÖ445).

Изготовляют следующие модели долота типа Р — ПР118, ПР132, ПР140, ÏÐ151, ÏÐ161, ÏÐ190, ÏÐ295,3 (ÏÐ295), ÏÐ320, ÏÐ370 è ÏÐ445,5 (ÏÐ445).

Обратите внимание: