Буровые долота — основа основ нефтегазовой отрасли. Именно они обеспечивают доступ к полезным ресурсам, именно они непосредственно вырабатывают породу и формируют ствол шахты, который будет использоваться весь ее жизненный цикл. И поэтому разработка и производство этих элементов — одно из важнейших направлений промышленности и науки.
Назначение
По типу воздействия и задачам, в которых используются долота, их можно разделить на:
- Разрушение грунта,
- Проходка слоев грунта,
- Формирование стенок скважины.
Поскольку порода различается на разной глубине, то и инструменты для этих этапов используются разные. Но крайне важно, чтобы на каждом из них использовалась действительно качественная модель.
Форма
По форме выделяют:
- Шарошечные. Это самый универсальный вид, который применяется на породах любой твердости. Основной тип воздействия — дробяще-скалывающий. Долото состоит из нескольких дробящих многоуровневых цилиндрических элементов, которые располагаются на подшипниках и под углом друг к другу. Шарошки вращаются независимо друг от друга, одновременно ударяя и прокручиваясь вместе с породой, перемалывая ее друг между другом. Одновременно на долоте может быть от одной до четырех шарошек: чем сложнее и тверже порода, тем больше шарошек может потребоваться. Выбор конкретного типа зависит от задачи и целевого параметра скважины.
- Лопастные. По названию можно понять, что в данном случае для разрушения породы используются лопасти. Долото имеет форму конуса, а лопасти наварены на него вдоль основной оси и могут иметь разную форму рабочей поверхности и разное покрытие контактной зоны. Такие долота используются для более мягких и рыхлых пород, на которых эффективно применять высокоскоростные вращения. Лопастей может быть на долоте от одной до шести, в нефтегазовой отрасли обычно применяются трех- и шестилопастные.
- Алмазные. Могут быть разной конструкции: радиальные, спиральные или ступенчатые. Ключевой особенностью здесь является не форма долота, а особые вставки из алмазов в рабочей поверхности. Основной метод воздействия на породу — истирание за счет повышенной твердости алмазного слоя. Такие долота используются в смешанных породах и показывают высокую эффективность, но имеют и недостатки: алмазные элементы могут выпадать из рабочей поверхности при попадании долота под определенным углом на кромку со слишком высокой твердостью.
- Фрезерные. Эти долота не подходят для вязких пород, зато отлично справляются с твердыми. Они не боятся металлических включений в слое породы, поскольку очень просто устроены, отлично подходят для прохождения цементных и бетонных пробок. Из минусов можно отметить низкую скорость проходки с таким типом долота.
Также есть и другие виды классификации, например, по типу бурения:
- Сплошное бурение,
- Колонковое бурение (по периферии),
- Специальные виды бурения.
Внутри каждой группы можно выделять подгруппы по форме головки долота, форме и материалам элементов, покрытию рабочей поверхности и т. д. Это действительно большая и разнообразная группа инструментов.