Примеры характерных видов износа шарошечных долот

Примеры характерных видов износа шарошечных долот

ВС (поломка шарошек)

ВС (поломка шарошек) (рис. 9.3). Случай, при котором одна иди более шарошек расколоты на две и более частей, но при этом большая часть сломанной шарошки остается на цапфе лапы.

ВТ (поломка зубьев)

ВТ (поломка зубьев) (рис. 9.4). В некоторых породах поломка зубьев является нормальным видом износа для долот с твердосплавным вооружением и не обязательно указывает на неправильный выбор долота или режима бурения.

BU (сальникообразование)

BU (сальникообразование) (рис. 9.5). Долото с сальником на шарошках характеризуется износом зубьев, вызванным проскальзыванием одной или нескольких шарошек вследствие забивания породы между ними.

СС (трещины в шарошке)

CD (подклинка шарошек)

CD (подклинка шарошек) (рис. 9.7). Этот вид износа случается когда шарошки в процессе работы долота не вращаются, на что указывают плоские лыски на поверхности одной или нескольких шарошек.

CI (зацепление шарошек)

CI (зацепление шарошек) (рис. 9.8). Зацепление шарошек часто приводит к износу межвенцовых канавок и поломке зубьев и иногда ошибочно принимается за повреждение зубьев о породу.

CR (сработка внутренних венцов шарошек)

CR (сработка внутренних венцов шарошек) (рис. 9.9). И место, когда внутренние (вершинные) венцы шарошек изношены и (или) сломаны с образованием керна на забое скважины.

СТ (скол зубьев)

СТ (скол зубьев) (рис. 9.10). На долотах с твердосплавным вооружением скол зубков часто становится причиной последующей их поломки.

ER (эрозионный износ)

ER (эрозионный износ) (рис. 9.11). Гидроабразивная эрозия приводит к уменьшению толщины или полному износу тела шарошек. В долотах с твердосплавным вооружением это ведет к выпадению зубков.

FC (износ зубьев по высоте)

FC (износ зубьев по высоте) (рис. 9.12). Зубья могут изнашиваться на полную их высоту до самого тела шарошки.

НС (температурные трещины)

НС (температурные трещины) (рис. 9.13). Этот вид износа случается при перегреве зубков вследствие скольжения по породе и затем охлаждения их промывочной жидкостью в течение многих циклов.

JD (работа по металлу)

JD (работа по металлу) (рис. 9.14). Следы работы по металлу могут быть обнаружены в виде вмятин на любой поверхности долота.

LС (потеря шарошки)

LС (потеря шарошки) (рис. 9.15). Причин потери одной или более шарошек множество.

LN (потеря насадки)

LN (потеря насадки) (рис. 9.16). Хотя потеря насадки и не является характеристикой износа вооружения, но она является важной зля оценки состояния долота в колонке «Другие характеристики износа».

LT (выпадение зубков)

LT (выпадение зубков) (рис. 9.17). Выпадение целиком твердосплавных зубков приводит к более серьезным повреждениям долота, чем поломки зубков.

ОС (эксцентричный износ)

ОС (эксцентричный износ) (рис. 9.18). Этот вид износа случается, когда геометрический центр долота и геометрический центр скважины не совпадают.

РВ (заклинка долота)

РВ (заклинка долота) (рис. 9.19). Заклинка долота вызывается его механической деформацией до диаметра меньше первоначального.

PN (закупорка насадки)

PN (закупорка насадки) (рис. 9.20). Этот вид износа не относится к износу вооружения, но представляет информацию о рейсе долота.

RG (скругление периферии)

RG (скругление периферии) (рис. 9.21). Этот вид износа характеризует скругление периферийных венцов шарошек долота без уменьшения его диаметра.

SD (повреждение козырька)

SD (повреждение козырька) (рис. 9.22). Повреждение козырька лапы может отличаться от повреждения металлом на забое и не относится к износу вооружения.

SS (самозатачивание зубьев)

SS (самозатачивание зубьев) (рис. 9.23). Этот вид износа характеризуется сохранением острых вершин зубьев.

TR (рейкообразование)

TR (рейкообразование) (рис. 9.24). Этот вид износа случается, когда зубья шарошек, подобно шестерне, образуют забойную рейку.

WO (промыв долота)

WO (промыв долота) (рис. 9.25). Промыв долота не служит характеристикой износа вооружения, но является важной информацией.

WT (изношенные зубки (зубья)

WT (изношенные зубки (зубья) (рис. 9.26). Это нормальная картина износа как твердосплавных зубков, так и фрезерованных зубьев.

NO (отсутствие износа)

NO (отсутствие износа). Этот код означает отсутствие признаков износа долота.

На невыработанный ресурс долота также указывают другие характеристики износа: работоспособные уплотнения ( Е ) и отсутствие износа долота по диаметру ( I ). В данном случае долото было слишком «мягким» для разбуриваемой породы или, возможно, имело место превышение нагрузки на долото.

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Слипанию частиц выбуренной породы и образованию сальников на бурильном инструменте способствуют не только свойства самих частиц, которые в ряде случаев обусловливаются воздействием на них промывочных жидкостей, но также характер выноса и осаждения их. [16]

Исключаются осложнения, связанные с образованием сальников в результате слипания шлама с водой или нефтью, при любых их поступлениях из пласта. [17]

Центральные отверстия и сопла уменьшают опасность образования сальников над шарошками при бурении вязких, пластичноглинистых и других формаций. Центральные промывочные отверстия могут быть выполнены и в плите, укрепляемой в нижнем конце корпуса долота. Следует отметить, что в настоящее время принимаются меры по постепенному сокращению ассортимента корпусных долот и переходу на промышленный выпуск долот больших размеров в секционном исполнении. [18]

В условиях небольших водопроявлений препятствием бурению является образование сальников в результате слипания частиц шлама. В этом случае в воздушный поток рекомендуется добавлять пенообразователи, которые создают защитные пленки на частицах шлама и препятствуют их слипанию. [20]

Скопление в стволе скважины шламовой массы и образование сальников особенно опасно при проходке наклонных и горизонтальных скважин. [22]

Нефтяная ванна устанавливается в разрезах, сложенных глинами, при образовании сальников и прилипании колонн. [25]

Нефтяная ванна устанавливается в разрезах, сложенных глинистыми породами, при образовании сальников и прилипании колонн. Нефть, обладая отрицательной смачиваемостью, не образует сольватных оболочек на поверхности частиц, а, проникая между сцепленными водой частицами породы, разрывает углеводородные связи воды и освобождает соединенные частицы. Нефть уменьшает силы трения на границе металла с глинистыми частицами, а ее меньшая плотность снижает перепад давления в зоне прихвата. [27]

Источник

САЛЬНИК НА ДОЛОТЕ (BU)

Сальникообразование приводит к истиранию зубьев и вызвано тем, что налипание породы между шарошками препятствует их вращению. Это может быть ошибочно расценено как заклинивание подшипника. Однако, после очистки долота от налипшей породы выясняется, что состояние подшипников рабочее, что является типичным в случае образования сальника.

Образование сальника происходит вследствии недостаточной очистки забоя раствором, когда долото углубляется в разбуренную породу при остановке насосов или при бурении вязких пород.

РАСТРЕСКИВАНИЕ ШАРОШКИ (CC).

ИСТИРАНИЕ ЗАКЛИНЕННОЙ ШАРОШКИ (CD).

Этот тип износа является признаком того, что одна или несколько шарошек перестали вращаться в какой-то момент долбления. На этот факт указывает одна или несколько плоскостей истирания. Обычно истирание шарошки связано с отказом одного или нескольких подшипников, защемлением постороннего предмета между шарошками, механическим повреждением при СПО, либо образованием сальника.

ВЗАИМОЗАЦЕПЛЕНИЕ ШАРОШЕК (CI).

Перекрытие шарошек, которое может привести к нарезанию паза или слому зубков на другой шарошке, часто ошибочно относят к износу, вызванному контактом с породой. Слом зубков вследствие перекрытия шарошек не является свидетельством неправильного подбора долота.

Иногда причиной перекрытия шарошек является повреждение при СПО, расширка ствола уменьшенного диаметра с избыточной осевой нагрузкой, либо заклинивание подшипника одной или нескольких опор.

Источник

Нефть, Газ и Энергетика

Блог о добычи нефти и газа, разработка и переработка и подготовка нефти и газа, тексты, статьи и литература, все посвящено углеводородам

Аварии в бурении их предупреждение и методы ликвидации

Авариями в процессе бурения называют поломки и оставление в скважине частей колонн бурильных и обсадных труб, долот, забойных двигателей, потерю подвижности (прихват) колонны труб, спущенной в скважину, падение в скважину посторонних металлических предметов. Аварии происходят главным образом в результате несоблюдения утвержденного режима бурения, неисправности бурового оборудования и бурильного инструмента и недостаточной квалификации или халатности членов буровой бригады.

Основными видами аварий являются прихваты, поломка в скважине долот и турбобуров, поломка и отвинчивание бурильных труб и падение бурильного инструмента и других предметов в скважину. Очень часто прихват инструмента в силу некачественных и несвоевременных работ по его ликвидации переходит в аварию.

В основном прихваты бурильных и обсадных колонн происходят по следующим причинам.

1. Вследствие перепада давлений в скважине в проницаемых пластах и непосредственного контакта некоторой части бурильных и обсадных колонн со стенками скважины в течение определенного времени.

2. При резком изменении гидравлического давления в скважине в результате выброса, водопроявления или поглощения бурового раствора.

3. Вследствие нарушения целостности ствола скважины, вызванного обвалом, вытеканием пород или же сужением ствола.

4. При образовании сальников на долоте в процессе бурения или во время спуска и подъема бурильного инструмента.

5. Вследствие заклинивания бурильной и обсадной колонн в желобах, заклинивания бурильного инструмента из-за попадания в скважину посторонних предметов, заклинивания нового долота в суженной части ствола из-за сработки по диаметру предыдущего долота.

6. В результате оседания частиц выбуренной породы или твердой фазы глинистого раствора при прекращении циркуляции бурового раствора.

7. При неполной циркуляции бурового раствора через долото за счет пропусков в соединениях бурильной колонны.

8. При преждевременном схватывании цементного раствора в кольцевом пространстве при установке цементных мостов.

9. При отключении электроэнергии или выходе из строя подъемных двигателей буровой установки.

Для предупреждения прихватов необходимо:

1) применять высококачественные глинистые растворы, дающие тонкие плотные корки на стенках скважин, снижать липкость глинистого раствора, вводить смазывающие добавки;

2) обеспечивать максимально возможную скорость восходящего потока глинистого раствора; перед подъемом бурильной колонны промывка скважин должна производиться до полного удаления выбуренной породы и приведения параметров глинистого раствора в соответствие с указанными в ГТН;

3) обеспечивать полную очистку глинистого раствора от обломков выбуренной породы;

4) регулярно прорабатывать в процессе бурения зоны возможного интенсивного образования толстых корок;

5) утяжелять глинистый раствор при вращении бурильной колонны;

6) следить в глубоких скважинах за температурой восходящего глинистого раствора, так как резкое снижение ее свидетельствует о появлении разрыва резьбовых соединений в колонне бурильных труб выше долота;

7) при вынужденных остановках необходимо:

б) при отсутствии электроэнергии подключить аварийный дизель-генератор и бурильную колонну периодически расхаживать; при его отсутствии бурильный инструмент следует разгрузить примерно на вес, соответствующий той части колонны труб, которая находится в необсаженном интервале ствола, и прекратить промывку, периодически возобновляя ее при длительной остановке;

в) в случае выхода из строя пневматической муфты подъемного механизма следует немедленно установить аварийные болты и расхаживать бурильную колонну или поднимать ее;

Поломка долот вызывается спуском дефектных долот при отсутствии надлежащей проверки их, чрезмерными нагрузками на долото и передержкой долот на забое. Заклинивание шарошек возникает вследствие прекращения вращения шарошек на забое скважины, т. е. происходит прихват их на осях.

Основные признаки поломки долота во время бурения-прекращение углубления скважины и сильная вибрация бурильной колонны. Чаще всего происходит поломка подшипников шарошек колонковых и трехшарошечных долот.

При этом забойный двигатель перестает принимать нагрузку, а при роторном бурении бурильная колонна начинает заклиниваться. Поломку долота при проработке ствола скважины очень трудно обнаружить до подъема бурильной колонны. Поэтому необходимо особенно тщательно проверять долота, применяемые для проработки, и ограничивать время их работы.

Чтобы предотвратить аварии, связанные с поломкой долот, необходимо:

2) бурить в соответствии с указаниями геолого-технического наряда. Особое внимание должно быть обращено на очистку промывочной жидкости;

3) поднятое из скважины долото отвинчивать при помощи долотной доски, вставленной в ротор, промывать водой, подвергать наружному осмотру и замеру.

Рекомендуется периодически очищать забой скважины от металла магнитным фрезером или забойным шламоуловителем.

Поломки турбобура происходят вследствие разъедания буровым раствором, развинчивания и вырывания верхней резьбы корпуса из нижней резьбы переводника и отвинчивания ниппеля с оставлением в скважине турбины. Признак таких поломок резкое падение давления на буровых насосах и прекращение проходки.

К основным причинам возникновения аварий с бурильными трубами относится также недостаточная квалификация мастеров, бурильщиков и других работников буровых бригад.

Наибольшее число аварий с бурильными трубами при бурении гидравлическими забойными двигателями связано с разъеданием резьб промывочной жидкостью.

Основными мерами предупреждения аварий с бурильными трубами являются:

1) организация учета и отработка бурильных труб в строгом соответствии с инструкцией;

2) технически правильный монтаж труб и замков, обеспечиваемый предварительным осмотром и обмером их, калибровкой резьбы гладкими и резьбовыми калибрами, подбором замков к трубам по натягу и принудительным закреплением замка в горячем состоянии;

3) организация обязательной профилактической проверки всех труб после окончания бурения скважины путем наружного осмотра, проверки основных размеров и гидравлического испытания;

4) обязательное крепление всех замковых соединений машинными ключами при наращивании и спуске колонны при турбинном бурении;

5) использование предохранительных колпаков или колец, навинчиваемых на резьбу замков;

6) бесперебойное снабжение буровых специальными смазками.

Падение бурильной колонны в скважину, являющееся одним из самых тяжелых видов аварии, происходит вследствие толчков и ударов бурильной колонны о выступы на стенках скважины, открытия элеватора при случайных задержках бурильной колонны во время спуска, резкой посадки нагруженного элеватора на ротор при неисправности тормоза лебедки и при обрыве талевого каната и падении талевого блока на ротор. Для предотвращения открытия элеватора при спуске бурильной колонны бурильщикам необходимо хорошо знать состояние ствола скважины, наличие в ней уступов и при приближении к ним замедлять спуск.

Иногда после подъема бурильной колонны начинают производить работы над открытым устьем скважины, и это приводит к тому, что на забой скважины падают долота, кувалды и другие предметы. Надо всегда помнить, что над открытой скважиной категорически запрещается проводить какие-либо работы. После того как из скважины извлечен инструмент, ее устье следует немедленно закрыть специальной крышкой.

Источник

Приспособление для предотвращения образования сальника из глины на долоте и на буровых штангах при вращательном бурении

ОПИСАНИЕ приспособления для предотвращения образования сальника из глины на долоте и на буровых штангах при вращательном бурении.

К авторскому свидетельству К. Г. Лаврентьева, заявленному

10 октября 1934 года (спр. о перв. № 155219).

0 выдаче авторского свидетельства олубликовано 30 июня 1935 года. (51) Большим злом в бурении является образование сальника при прохождении жирных глин. Рабочие лопасти долота тянут за собой глину, а так как мало. мощные насосы не в силах размыть ее, то глина подымается наверх, прилипая к свече.

Кроме простоя в работе от сальника наблюдаются и обвалы, происходящие при подъеме долота, которое, действуя в этом случае подобно поршню, создает вакуум и вызывает обвалы.

Предлагаемое приспособление имеет целью устранить указанные неудобства.

Как изображено на фиг. 1, приспособление состоит собственно из долота Д, особенностью которого является то, что оно несколько утолщено к снабжено по краям сквозными отверстиями-щелями12, и пружины 2, свободно охватывающей бурильную трубу и муфту у долота и укрепленной на кольце 3, которое свободно вращается на трубе 11 и скреплено в свою очередь посредством крыльев вертушки 5 с таким же верхним кольцом 4. Для того, чтобы предохранить кольца 3 и 4, а г ними и спираль 2, от продольного перемещения по трубе 11, на последней установлены кольца 7 и 6, закрепленные болтами 8.

С целью создать минимальное трение между кольцами 7 — 3 и 4 †6 †предусмотрены шариковые опоры. Крылья вертушки 5 поставлеиы под углом к вертикальной оси.

На неподвижной муфте у долота вставлен палец 10, а конец 9 спирали 2 помещен около него с таким расчетом, чтобы при вращении спирали палец 10 периодически то напрягал пружину, то, пропустив ее конец, заставлял расправляться.

На фиг. 2 изображено вертикальное сечение трубы с надетой на нее вертушкой; на фиг. 3 изображена лопасть вертушки.

Действие приспособления следующее.

Во время бурения при напоре рабочей стороны пера долота глина через отверстие 12 выходит полосками по другую сторону долота, где oHR и размывается током промывной воды и выносится наверх. Оставшаяся неразмытой глина станет облипать бурильную трубу, но этому будет препятствовать пружина-спираль 2, которая, будучи прикрепленной к вертушке 5, вращающейся под влиянием тока выходящей

Фиг I из скважины воды, сама будет вращаться; кроме того, под действием нажима пальца 10 пружина 2 производит периодические колебания, то сжимаясь, то упруго разжимаясь на трубе 11.

1. Приспособление для предотвращения образования сальника из глины на долоте и на буровых штангах прн враЭкснерт Ч. Л. Мочульский

Редактор В. Л. Смельчаков щательном бурении, отличающееся тем, что, с целью очистки долота и буровых штанг от глины, нижняя штанга снабжена пружиной 2, связанной с вертушкой 5, приводимой в,действие промывной жидкостью.

2. Прн приспособлении по и. 1 применение долота Д, снабженного с целью перемешивания глины на забое рядом отверстий 12.

Тмв,,Промполиграф». Там5овская, 12. 2ак. 3762

Источник