Повышение надежности трехшарошечного долото
ВВЕДЕНИЕ
Нефтегазовая отрасль Оренбургской области в настоящее время, переживает мощный рост инвестиционной и производственной активности, в значительной мере влияющей на общую экономическую динамику развития Оренбуржья в связи с ростом объемов бурения и добычи углеводородов, строительства магистральных, в том числе и экспортных нефте- и газопроводов, морских портов и т.д.
Чтобы решить одну из поставленных задач по увеличению объемов работ по разведочному и эксплуатационному бурению, следует изучить и правильно использовать инструмент, применяемый в процессе проводки скважин.
Ввиду многообразия способов бурения и физико-механических свойств горных пород породоразрушающие инструменты изготавливаются различных типов по воздействию на горную породу и конструктивному исполнению.
наибольшее распространение в практике буровых работ получили следующие типы долот:шарошечные долота дробяще-скалывающего и дробящего действия (применяются при бурении пород любой твердости)
СОДЕРЖАНИЕ
1 ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩЕЙ КОНСТРУКЦИИ ТРЕХШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТО 4
1.1 Назначение и характеристика трехшарошечных долот. 4
1.2 Особенности конструкций трехшарошечных долот. 7
1.3 Рабочие элементы трехшарошечного долото. 13
1.4 Особенности опор шарошечных долот. 17
1.5 Материалы для изготовления шарошечных долот. 18
1.6 Основные проблемы долот. 19
2 ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ НАПЫЛЕНИЯ И КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ТВЕРДОСПЛАВНЫХ ПОКРЫТИЙ.. 21
2.1 Детонационная установка для напыления покрытий. 21
2.2 Методика и оборудование для испытаний на абразивное изнашиван. 28
4.1 Общие требования безопасности. 43
4.2 Требования охраны труда перед началом работы.. 43
4.3 Требования охраны труда во время работы.. 44
4.4 Правила эксплуатации шарошечных долот. Описание забуривания и бурения 45
4.5 Предупреждение аварий с долотами. 47
5 ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ... 52
5.1 Общие положения к требованиям безопасности охраны окружающей среды 52
5.3 Мероприятия по охране окружающей среды при бурении скважин. 54
5.4 Мероприятия по охране воздуха, водных ресурсов и биоценозов при бурении скважин. 56
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Заурбеков С.А., Долота для бурения нефтяных и газовых скважин. Методические указания к лабораторным, практическим занятиям по курсу Бурение нефтяных и газовых скважин и разработке курсового и дипломного проектов. – Алматы : КОУ, 2006 г., с. 1 – 54.
Масленников И.К., Матвеев Г.И., Инструмент для бурения скважин.
Справочное пособие. -М.: Недра, 1985.
Спивак А.И. Технология бурения нефтяных и газовых скважин / А.И. Спивак, А.Н. Попов, Т.О. Акбулатов. – М.:ООО «Недра-Бизнесцентр», 2007.
Булатов А.Н., Проселков Ю.М., Шаманов С.А. «Техника и технология бурения нефтяных и газовых скважин», Недра – Бизнес центр, 2003.
Закиров Н.Н. Анализ кинетических характеристик бурового долота / Н.Н. Закиров, Б.Л. Стеклянов // Известия вузов. Нефть и газ. – Тюмень: ТюмГНГУ, - 2003. – №5 – с.106-111
А.Е. Анашкина, М.Б. Грушевский, «Шарошечные долота для сплошного бурения», (МОП), Тюмень 2003.
Баграмов Р.А. Буровые машины и комплексы. Учебник для вузов.- М.:Недра,1988. 501 с.
Федоров В.С. и др. Практические расчеты в бурении. -М.: Недра, 1966.
Бинхэм М.Г. Проблемы буримости горных пород. - М.: ВНИИОЭНГ,
1966.
Мавлютов М.Р. Разрушение горных пород при бурении скважин. -М.:
Недра, 1978.
Вопросы деформации и разрушения горных пород при бурении. Под ред. Шрейнера Л.А. - М.: ГОСИНТИ, 1961.
Каримов В. Х. и др. О выборе шага зубьев при конструировании вооружения шарошечных долот. -Труды ТатНИИ, I965, Вып.7.
Ильский А.Л. Оборудование для бурения нефтяных скважин. Расчет и конструирование. – М.: Машиностроение, 1980, 229 с.
Биргер И.А., Шор Б.Ф., Иосилевичч Г.Б. Расчет на прочность деталей машин. – М.: Машиностроение, 1979.
Бурение скважин при помощи шарошечных долот подразумевает внушительную нагрузку на этот тип инструмента. Воздействие породы, нагрузки и прочие факторы негативно влияют на различные части долота: приводят к потере диаметра, разрушению вооружения опоры долота, системы промывки и т.д [12].
К основным и наиболее частым проблемам при эксплуатации долот можно отнести:
- низкий ресурс;
- высокий износ частей долот;
- плохая система смазки;
- малая прочность опор;
- слабая прочность сварных швов.
Остановимся более подробно на второй проблеме, в которой говорится о высоком износе частей долот.
В процессе бурения, при достижении предельного износа, хотя бы одно из частей долото становится непригодным для дальнейшего бурения и требует замены.
Установлено, что наибольшая интенсивность изнашивания происходит во время приработки из-за перегрузок отдельных элементов, на которых возможно образование усталостных трещин, которые приводят к преждевременным поломкам или износам (сколам) зубьев, а также откалыванию и изнашиванию вершин первой шарошки. Часты случаи выкрашивания по этой причине наплавленного слоя [13].
Выкрашивание и износ периферийных зубьев приводит к уменьшению их площади, в связи с этим происходит увеличение удельной нагрузки на зуб и интенсивность его износа.
В следствии чего износ периферийного венца по длине зуба постепенно передается на торец шарошки, что приводит к уменьшению диаметра долота и изменению профиля забоя у стенки скважины. В конечном итоге, в результате этого процесса происходит снижение механической скорости бурения, а также эффективность бурения.