Шарошка для скважин вода

Шарошечные долота

Шарошечное долото — породоразрушающий буровой инструмент, воздействует на породу дробящим или дробяще-скалывающим методом.

Шарошечные долота являются самым распространенным видом бурового инструмента при бурения скважин различного назначения: нефтяных, газовых, геологоразведочных, водяных, взрывных и др.

Наиболее распространены трехшарошечные долота с консольными опорами и сварными лапами.

Применяются как для бурения очень твердой, так и очень мягкой породы.

Работа шарошечного долота

Конструкция шарошечных долот

Шарошечные долота могут иметь различное число шарошек, обычно до 6, причем каждая шарошка может быть одно-, двух- и трехконусной со смещением и без смещения оси вращения относительно долота.

Различают конструкции долот на секционные и корпусные. В том или ином виде они выполняются в зависимости от диаметра. Для большого диаметра бурения используются долота корпусные, цельнолитые, а для скважин небольшого диаметра используются секционные долота, которые сварены из двух или трех секций.

Кроме того, соединительная резьба у секционных долот наружная конусная (нипель), а у корпусных внутренняя конусная (муфта).

Конструкция корпусного долота

1 – литой корпус; 2 – муфтовая присоединительная резьба; 3 – сварной шов; 4 –вставные лапы; 5 – цапфа; 6, 7, 8 – подшипники; 9 – шарошка; 10 – центральное промывочное отверстие.

Обозначение шарошечных долот

На примере долота с маркировкой III 244,5 С-ЦВ, разберем что означают цифры и буквы.

Число шарошек

Чаще всего используют трехшарошечные буровые долота, гораздо реже одно-, двухшарошечные. Многошарошечные долота применяются при реактивно-турбинном бурении.

Диаметры шарошечных долот

Согласно ГОСТ 20692-2003 серийно выпускаются долота следующих размеров:

Источник

Разновидности и преимущества трехшарошечных долот

С помощью бурения человек может выполнить огромное количество поставленных перед собой задач. Для бурения используют специальные станки и бурильные установки. С их помощью удается выполнять бурение водяных скважин, нефтегазовых скважин, каналов, туннелей и т.д.

Схематическое изображение трехшарошечного долота

Существуют буровые установки разного типа, однако ни одна из них не сможет обойтись без бурового долота. Особенно популярны буровые долота шарошечного типа. В частности, трехшарошечные долота, о которых сейчас и пойдет речь.

1 Какой принцип работы трехшарошечного долота?

Буровые установки любого типа – это мощные механизмы с двигателем, что обеспечивает вращение основного направляющего элемента. В его качестве используют ротор или другие подобные механизмы. Однако бурение скважин или туннелей нельзя обеспечить одним только ротором.

Нужна насадка на ротор, которую именуют долотом. Долота выполняются из высококачественных сплавов металла или пластика. Для их производства используют промышленные станки, что способны работать в условиях повышенных нагрузок.

Самые популярные на данный момент – это трехшарошечные долота. Шарошечное долото – это устройство прямого типа. То есть оно при бурении разрабатывает всю рабочую площадь, дробя и убирая породу по всему периметру.

Состоит такой механизм из нескольких элементов, которые мы сейчас и опишем. Но главная его составляющая и по совместительству рабочий механизм – это шарошки.

Шарошками называют специальные конусообразные дробильные элементы с нарезанными на них зубьями. Для нарезки зубьев используют промышленные станки, а саму заготовку, как правило, выплавляют в печи.

Исключение составляют только дорогие комбинированные шарошки, которые и сами способны вращаться. Изделия такого типа выливать нельзя. При их производстве используются только фрезеровочные высокоточные станки.

Шарошки монтируют на лапу долота. Их количество определяется назначением буровой установки. Например, одношарошечное долото используется для бурения скважин или мелких каналов.

Трехшарошечное долото с тремя лапами и возможностью подключения механизма подачи смазки

Одношарошечное долото имеет простейшую конструкцию, так как на нем полноценной лапы нет. В ней просто нет нужды. Единственная шарошка вращается на роторе и одновременно на собственных подшипниках, что и дает неплохой эффект.

Существуют буровые шарошечные болота разного типа. Количество шарошек в них не ограничивается тремя. В массовом производстве можно встретить шестишарошечные образцы для бурения крупных скважин.

Но и это далеко не предел. По заказу, для разработки алмазных шахт могут создавать оборудование с впечатляющими характеристиками. Например, долото шарошечного типа, что вмещает в себя до 10-12 шарошек и может обрабатывать боковые плоскости за счет дополнительных бурящих элементов на контуре лап.

Теперь приступим к разбору конкретной конструкции трехшарошечного долота. Основной элемент изделия состоит из литого металла, для обработки которого применялись специальные станки.

Его монтируют на вращающийся ротор, посредством резьбовых соединений и именуют соплом. На этом элементе крепятся лапы. Лап может быть несколько. В долотах трехшарошечного типа их есть три. Однако количество лапе не всегда жестко привязано к количеству шарошек.

Так, для основательного бурения скважин в горной породе или граните используют шестишарошечное долото, у которого на одной лапе находятся по две шарошки. Если рассматривается одношарошечное долото, то здесь лап может не быть вообще.

Как правило, на внутренней части лапы установлен параллельный вращательный механизм с подшипниками. Шарошка для бурения монтируется именно на этот механизм.

Причем конструкция лап и шарошек создана таким образом, чтобы непосредственно бурильный элемент вращался в противоположную сторону, к направлению вращения основного ротора.

Впрочем, здесь все зависит от тех решений, что примет сам производитель. Благодаря такой системе вращения удается намного качественнее дробить и убирать породу. Причем разработка проходит быстрее, шарошки меньше засоряются, а удалять грунт удается очень легко.

Трехшарошечные малогабаритные изделия на производстве

Буровые долота шарошечного типа используются очень широко. Без них невозможно себе представить процесс разработки скважин, крупных тоннелей и т.д. Другие типы бурильных механизмов такой мощностью, эффективностью и надежностью похвастаться не могут, что и определило столь высокую популярность на рынке.

к меню ↑

2 Виды шарошечных долот

Теперь обратимся к разновидностям конструкции шарошек, разберем их характеристики и некоторые нюансы долот трехшарошечного типа.

Классификация шарошечных долот чрезвычайно широка. Что впрочем, вполне очевидно, ведь и сфера их применения считается самой крупной. С их помощью выполняют разработку не только скважин на воду или нефть. Они широко применяются в шахтной разработке, при бурении каналов метро и т.д.

Метод производства тоже оказывает свое влияние как на тип изделия, так и на его назначение. Ведь в работе используют разные станки, разное оборудование и различными характеристиками.

По типу сопла (первого элемента, что отвечает за сцепление с ротором) их делят на:

Первые предназначены для бурения скважин, а вторые более разнообразны и производятся в широком диапазоне габаритов.

По выбранной серии долота делят на:

• Образцы серии 1АН;
• Образцы серии 2АН;
• Образцы серии 1АВ и 2АВ.

Популярные разновидности трехшарошечных долот в исполнении из металла

Стоит понимать, что серийный номер рассматриваемого изделия показывает не только его основные характеристики, но и их конструктивные особенности.

Так, серия 1АН представлена моделями, что монтируют на буровые станки с низкооборотными двигателями. Они предназначены для разработки относительно мягких пород.

Серия 2АН уже характеризуется повышенной оборотностью (до 250 оборотов в минуту) и возможность постоянного смазывания шарошек и подшипников во время работы.

Серия АВ специально создавалась для ситуаций, когда применяются буровые станки и установки высокой мощности. Буква «В» как раз и говорит нам о том, что это высокооборотное изделие, что способно выдерживать огромные нагрузки.

Сами шарошки для бурения тоже имеют свои конструктивные особенности. Они могут иметь одинарную, двойную и даже тройную форму. Для одношарошечных образцов часто используют сферические модели, что способны обрабатывать большее количество породы за единицу времени.

По типу конструкции шарошки делят на:

Цельные модели выливают непосредственно на производстве. Затем используют фрезерные станки для их заточки зубьев. После этого остается только закалить изделие и проточить на нем резьбу.

Комбинированные образцы – это уже куда более интересный и дорогостоящий вариант. В таких шарошках несколько уровней могут вращаться в разных направлениях. Не стоит и упоминать о том, что этих условиях эффективность их работы возрастает многократно.

Линейка трехшарошечных долот с разными размерами

Впрочем, как и цена. Ведь в отличие от литых образцов, комбинированные шарошки собирают из разных деталей. Еще одна интересная особенность комбинированных моделей в том, что их способ вращения способствует самоочистке лицевой части шарошек.

При этом вам не придется даже использовать буровые станки с возможностью очистки. Противоположные движения разных уровней шарошек сами удаляют до 90% загрязнений, за счет непоследовательного вращения зубьев.

Диаметры долот шарошечного типа тоже существенно различаются. Диаметр сопла начинается от 100 мм и может доходить до нескольких тысяч. Или даже больше, если рассматривать действительно мощное оборудование.

Шарошка для бурения тоже имеет очень различные диаметры. Встречаются образцы от 50 и до 1000 мм. Не стоит удивляться, как удается уместить в 100 миллиметровом сопле три шарошки с диаметром в 50 мм.

Во-первых, сопло – это самая узкая часть долота. Во-вторых, шарошки монтируются под углом друг к другу. В третьих, их положение можно регулировать, и как правило, чем крупнее площадь обработки долота, тем лучше для рабочих.

Например, чем шире диаметр разработки скважин, тем проще будет установить обсадную трубу или совершать различные манипуляции.

Еще один способ классификации трехшарошечного долота, заключается в их делении по типу разрабатываемой породы. Их делят на:

• Образцы класса М;
• Образцы класса МС;
• Образцы класса С;
• Образцы класса СТ;
• Образцы класса Т.

Процесс корректировки лап и шарошек в трехшарошечном долоте

Классы М и МС предназначены для разработки относительно мягких пород. Классы С и СТ используются для прокладки скважин и тоннелей в средних по своей прочности породах. Ну а класс Т используется для дробления твердых пород.
к меню ↑

2.1 Нюансы применения

Применение трехшарошечных долот сложностью не отличается, так как весь механизм уже собран и готов к работе. Вам нужно только проделать несколько простых операций и приступить к работе.

Как правило, собирать долота такого типа не требуется. Тем более что заниматься этим должны специально обученные люди. Долото в собранном виде нужно только установить на ротор. Для этого нужно насадить сопло на ротор и затянуть резьбу.

Затягивать надо очень тщательно, чтобы в процессе работы оно не сорвалось, так как это может привести к очень неприятным последствиям.

Затем подключают все элемент, саму лапу, убеждаются в правильно работе всех частей. Например, очень важно заранее проверить момент вращения шарошек, их угол наклона и движение лапы. Если где-то обнаружены проблемы, то приступать к бурению запрещено. Это правило, которое нельзя нарушать.

Также нужно выставить шарошки в необходимом для работы положении и точно отрегулировать их взаимодействие между собой.

Если долото способно подавать смазку для очистки буровых частей и поддержки работы механики, то проверить следует и сам механизм подачи.

Такие изделия, как правило, очень сильно зависят от наличия смазки. Более того, работая без нее, они быстро изнашиваются и приходят в негодность. А потому и на этот момент стоит обязательно обратить внимание. После выполнения всех работ вам остается только начать процесс бурения и выполнять поставленную задачу.
к меню ↑

Источник

Что такое шарошечное долото?

Всех приветствую на своем канале! При бурении скважины используется масса различных инструментов для разрушения горной породы. Все они применяются в определенных условиях и с помощью их достигаются определенные цели в геологоразведочных работах.

Сегодня я хочу рассказать об одном из видов породоразрушающего инструмента. Этот инструмент используется при строительстве скважины и название его — шарошечное долото. Являясь одним из самых распространенных типов ПРИ( породоразрушающих инструментов) при буровых работах данный тип долота претерпел множество модификаций, а вот как он устроен и как работает — узнаете из этой статьи.

Для начала определение — шарошечное долото (рис. 1) — это разновидность бурового породоразрушающего инструмента, применяемое для механического разрушения горной породы. Принцип действия — дробяще-скалывающее. Простым языком изъясняясь, она не режет породу, проворачивая свои шарошки, а дробит и выкалывает из горной массы кусочки, тем самым позволяя всей бурильной колонне углубляться.

Теперь, когда мы поняли его назначение, разберем на составные части этот нехитрый и в тоже время важный для буровиков инструмент и разберем подробно его работу.

Состоит шарошка ( именно так называют этот породоразрушающий инструмент буровики) из нескольких основных деталей (Рис. 2).

Как видно из рисунка 2 устройство довольно нехитрое. В центре есть отверстие для подачи бурового раствора на забой скважины, с целью охлаждения инструмента и выноса разрушенной породы на поверхность. Я сознательно не стал показывать более усовершенствованные типы шарошек, так как по существу это модернизация изображенного на рисунке инструмента.

Резьба необходима для соединения долота с колонной бурильных труб. На лапах крепятся сами шарошки. Шарошки вращаются на подшипниках качения или скольжения. Вооружение шарошек бывает разное — это зависит от назначения долота( в каких условиях оно должно применяться) (Рис.3).

• штыревое (твердосплавные зубки)
• фрезерованное (стальные зубья)

Источник