Общие вопросы процесса отработки алмазного породоразрушающего инструмента

При алмазном бурении скважин в нормальных условиях используют буровой снаряд, состоящий из ПРИ, расширителя с кернорвательным устройством, колонковой трубы, переходника и колонны бурильных труб, в которую могут быть включены УБТ. В некоторых случаях в состав бурового снаряда может включаться шламовая труба.

При бурении в сложных геолого-технических условиях на случай прихвата снаряда в его состав включается легко отсоединяемый переходник.

Подбор алмазного ПРИ осуществляетя в соответствии с целью бурения скважины применительно к геолого-техническим условиям работ, а также с учетом имеющихся сведений о свойствах пород и намеченной конструкции скважины. При необходимости получения керна используют алмазные коронки, а при бескерновом бурении — долота различных типов (однослойные, или импрегнированные), оснащенные алмазными резцами определенной зернистости, имеющие матрицу нужной конструкции и твердости, определенную насыщенность алмазами. При этом обычно придерживаются основных принципов: чем абразивнее порода, тем более твердой и износостойкой должна быть матрица коронки; чем мягче порода, тем больше должны быть размеры алмазных резцов (табл. 9.6).

Практически при выборе алмазного ПРИ пользуются существующими рекомендациями и опытом его отработки. При этом очень важно подбирать комплект ПРИ на всю длину скважины по интервалам, отличающимся характером пород и диаметром ствола. Кроме того, необходимо использовать возможности комбинированного бурения различными ПРИ: алмазными, твердосплавными или шарошечными с отбором или без отбора керна.

Большое значение при выборе алмазного ПРИ кроме абразивности имеет и трещиноватость пород. Абразивное действие шлама трещиноватых пород на матрицу алмазного ПРИ значительно интенсивнее, чем шлама тех же пород, но монолитных. Это связано с образованием более крупных частиц при бурении в трещиноватых и выветрелых породах. И чем больше твердость пород, тем выше абразивность их частиц. Поэтому в таких условиях рекомендуется применять коронки с мелкими зернами алмазов и минимальным выпуском их из тела матрицы, характеризующейся высокой степенью износостойкости и насыщенностью алмазами.

Учитывая, что по мере бокового износа породоразрушающих инструментов диаметр ствола скважины к концу каждого рейса уменьшается, каждый следующий ПРИ, спускаемый в скважину, должен иметь либо несколько меньший наружный диаметр, чем у предыдущего в конце рейса, либо ствол скважины в призабойной части необходимо расширять. В связи с этим каждый следующий рейс начинают с разбуривания (расширения) ствола скважины или приработки спущенного ПРИ в течение того или иного периода времени. Для того, чтобы сократить это время, в комплект бурового снаряда рекомендуется включать расширитель, который калибрует скважину.

Бурильные трубы для бурения алмазными коронками должны быть хорошо сбалансированными в колонне и иметь предпочтительно ниппельные соединения. Диаметр труб должен быть близким к диаметру скважины (табл. 9.7).

Применение УБТ для создания рациональной нагрузки и для других случаев бурения играет положительную роль и ведет, как правило, к увеличению механической скорости бурения и углубки на коронку.