Впервые шарошечное бурение (роторное бурение) было использовано в США в 20-е годы ХХ столетия, а в СССР пришло уже в 30-е этого же века. Использовалось оно в основном для бурения газовых и нефтяных скважин. Изначально шарошечное бурение (роторное бурение) определялось как бурение скважины с применением долота специальной формы, то есть шарошечного типа. Процесс бурения идет путем полного разрушения горной породы твердосплавными или стальными шарошечными долотами. Которые представлены набором зубков (шарошек), расположенных на вращающихся опорах долота для бурения. Долота при этом вращаются со скоростью от 60 до 600 об/минуту и дополнительно прижимаются со значительным осевым усилием (от 500 до 2000 кг/каждый см диаметра) к стенкам разрабатываемого забоя. Что достигается определенной скоростью вращения буровой штанги. Зубки, прокатываясь по стенкам забоя, разрушаю породу путем скола или раздавливания. Увеличение скорости и силы раскола достигается снижением скорости вращения долота при значительном увеличении осевого давления. Раздробленная порода удаляется на поверхность скважины путем продувки, промывки или сочетания этих двух способов.
Для шарошечного бурения (роторного бурения) сегодня используются 2-3-х головчатые шарошечные долота. Шарошечное бурение (роторное бурение) используется для разработки скважин на глубину от 72 до 500 м, иногда до нескольких км. Само бурение производится стационарными, передвижными или самоходными буровыми установками с использованием турбинного или роторного типов передачи вращающего момента на долота. Иногда используются электробуры.
Сегодня шарошечное бурение (роторное бурение) используется для геологоразведочных работ, организации газовых и нефтяных скважин, создания взрывных скважин при открытом или подземном типах разработки найденных месторождений. А также проведения восстающих выработок шахт и разработке шахтных стволов.
Эффективность шарошечного типа бурения определяется посменной или помесячной проходкой на установку. А также объемами проходки на одно шарошечное долото от его постановки до замены. Диапазон этих показатель имеет множество факторов, поэтому обладает обширными границами. В индивидуальных случаях определяются иные показатели, которые чаще всего зависят от крепости породы (степени возможности ее проходимости) и области использования создаваемых скважин.
Долота шарошечные производства ОАО «УРАЛБУРМАШ» представляют собой наиболее универсальный породоразрушающий инструмент, поскольку область их применения охватывает практически все многообразие горных пород: от очень мягких до весьма твердых.
Переводники служат для соединения направляющей трубы и шарошечного долота.
Обозначение | Внутренняя резьба | Диаметр направляющей трубы, мм |
ПК 63,5/89 | З-63,5 | 89 |
ПК 63,5/108 | З-63,5 | 108 |
ПК 63,5/127 | З-63,5 | 127 |
ПК 63,5/146 | З-63,5 | 146 |
ПК 88/127 | З-88 | 127 |
ПК 88/146 | З-88 | 146 |
3. Труба направляющая
Труба направляющая предназначена для поддержания направления ствола скважины в процессе бурения.
Основные типоразмеры:
Обозначение | Наружный диаметр, мм | Толщина стенки, мм | Марка стали | Гост |
Ø 89 х 5 | 89 | 5 | Ст.45 | 8732-78 |
Ø 108 х 5 | 108 | 5 | Ст.45 | 8732-78 |
Ø 127 х 5 | 127 | 5 | Ст.45 | 8732-78 |
Ø 146 х 5 | 146 | 5 | Ст.45 | 8732-78 |
4. Переводник фрезерный П1
Переводники П1 служат для соединения двух элементов бурового снаряда: колонковой трубы и бурильных труб.
Обозначение | Внутреняя резьба | Диаметр колонковой трубы, мм |
П1 50/73 | З-50 | 73 |
П1 50/89 | З-50 | 89 |
П1 50/108 | З-50 | 108 |
П1 50/127 | З-50 | 127 |
П1 50/146 | З-50 | 146 |
П1 50/168 | З-50 | 168 |
П1 63,5/108 | З-63,5 | 108 |
П1 63,5/127 | З-63,5 | 127 |
П1 63,5/146 | З-63,5 | 146 |
5. Переводник П З-50/З-50
Переводник типа «П» применяется при соединении различных элементов буровой колонны имеющих разную присоединительную резьбу. Переходники типа “П” маркируются: “резьба “Девочки” / Резьба “Мальчика”
Обозначение | Внутреняя резьба | Наружная резьба |
П 3-50/З-50 (2 паза) | З-50 | З-50 |
П 3-66/З-63,5 | З-66 | З-63,5 |
П 3-66/З-50 | З-66 | З-50 |
П 3-63,5/З-50 | З-63,5 | З-50 |
П 3-76/З-50 | З-76 | З-50 |
П 3-50/З-63,5 | З-50 | З-63,5 |
П 3-76/З-63,5 | З-76 | З-63,5 |
П 3-88/З-63,5 | З-88 | З-63,5 |
П З-76/З-66 | З-76 | З-66 |
П 3-88/З-66 | З-88 | З-66 |
П 3-88/З-76 | З-88 | З-76 |
П 3-63,5/З-88 | З-63,5 | З-88 |
6. Труба бурильная
Бурильные трубы служат для спуска на забой и подъема на поверхность породоразрушающего инструмента, а так же для передачи ему необходимых для разрушения пород усилий – крутящего момента при определенной частоте вращения и осевой нагрузке. Так же колонна бурильных труб – канал для подачи на забой очистного агента. Бурильные трубы поставляются как со съемными замками (СБТМ), так и с приварными (ТБСУ). Бурильные трубы изготавливаются из легированных сталей, марок 36Г2С, 40ХН, 45 и др.
Труба бурильная с приварными замками ТБСУ | Труба бурильная СБТМ | ||
Обозначение | Масса, кг | Обозначение | Масса, кг |
ТБСУ 63,4х4,5х1000 | 11 | ТБ 50х5,5х1500 | 9 |
ТБСУ 63,4х4,5х1500 | 15 | ТБ 50х5,5х3000 | 18 |
ТБСУ 63,4х4,5х3000 | 24 | ТБ 50х5,5х4500 | 27 |
ТБСУ 63,4х4,5х4700 | 34 | Замок З-50 |
Замки для бурильных труб.
Замки для геологоразведочных бурильных труб предназначены для соединения геологоразведочных труб на замковую и трубную резьбу, применяемую для соединения бурового инструмента. Технические характеристики. Замок для бурильных труб состоит из ниппеля и муфту соединённых конической замковой резьбой.
Труба обсадная предназначена для обеспечения крепления ствола скважины. Тип соединения обсадной трубы – «труба в трубу». Служат для предотвращения обвалов стенок скважины в неустойчивых породах. Обсадные трубы используются при однократном использовании.
Обозначение | Наружный диаметр, мм | Толщина стенки, мм | Марка стали |
Ø 89 х 5 | 89 | 5 | Ст.20 |
Ø 108 х 5 | 108 | 5 | Ст.20 |
Ø 127 х 5 | 127 | 5 | Ст.20 |
Ø 146 х 5 | 146 | 5 | Ст.20 |
Ø 168 х 5 | 168 | 6 | Ст.20 |
8. Ниппеля к обсадным трубам
Обозначение | Толщина стенки, мм | Марка стали |
Ниппель Ø 73 | 6 | Ст. 45 |
Ниппель Ø 89 | 6 | Ст. 45 |
Ниппель Ø 108 | 6 | Ст. 45 |
Ниппель Ø 127 | 6 | Ст. 45 |
Ниппель Ø 146 | 6 | Ст. 45 |
Ниппель Ø 168 | 7 | Ст. 45 |