В процессе эксплуатации долото подвергаются различным видам износа, что существенно влияет на их производительность, срок службы.
Коды износа IADC
Международная ассоциация IADC разработала систему кодов износа долот, которая позволяет стандартизировать оценку их состояния. Более подробно о долотах можно узнать в статье "Классификация долот". Коды IADC включают в себя цифровые, буквенные обозначения, отражающие тип инструмента, условия работы, степень истирания режущих элементов.
- M с матричным телом,
- S со стальным телом,
- D для алмазных,
- G для PDC.
- M123 — матричное долото, предназначенное для мягких пород, с небольшой степенью.
- S345 — стальное для средних по твердости пород, с умеренной степенью.
- D217 — алмазное для твердых пород с высокой степенью износа.
- Абразивный – это самый распространенный вид, возникающий из-за трения между зубьями и абразивными частицами. Это приводит к стиранию зубьев, уменьшению их высоты и эффективности резания.
- Изломы, трещины – под высокими нагрузками на зубья или вставки могут появляться трещины, которые могут привести к откалыванию частей режущего элемента. Это снижает производительность, может привести к необходимости его преждевременной замены.
- Истирание подшипников – может привести к потере устойчивости конусов, ухудшению вращения, снижению эффективности.
- Эрозия – воздействие раствора может привести к эрозии металла на внешней поверхности, вокруг режущих элементов, что также снижает их эффективность.
- Твердость, абразивность породы.
- Скорость вращения, нагрузка: Неправильно подобранные параметры бурения.
- Качество бурового раствора: Недостаточная очистка раствора от абразивных частиц.
- Качество и конструкция самого инструмента.
- Оптимизация параметров: Подбор правильной скорости вращения и веса на долото.
- Использование специальных покрытий: Некоторые покрытия применяют для увеличения износостойкости зубьев, подшипников.
- Регулярный контроль, обслуживание.
- Абразивный - основной вид для PDC, возникает в результате взаимодействия алмазных вставок с абразивными частицами. Проявляется в виде стирания рабочей поверхности вставок, что постепенно снижает их режущую способность.
- Термический - возникает из-за высокой температуры на рабочих кромках вставок при интенсивном бурении, приводя к потере твердости, изменению структуры алмазного слоя. Это уменьшает эффективность резания, может вызвать крошение алмазного слоя.
- Механическое разрушение - характеризуется образованием трещин, сколов или полным откалыванием алмазных вставок от лопастей. Может быть вызвано чрезмерными нагрузками, ударами о крупные камни или неправильным выбором параметров.
- Эрозия - вызванный воздействием раствора, который может вымывать материал между алмазными вставками и корпусом, ухудшая его структурную целостность.
- Твердость и абразивность породы.
- Параметры бурения.
- Качество алмазных вставок.
- Высокая температура бурения.
- Оптимизация параметров бурения: Подбор оптимальных скорости вращения и веса.
- Выбор инструмента с подходящим типом алмазных вставок. Например на долото бурение воды.
- Контроль качества бурового раствора: Поддержание чистоты и подходящих свойств раствора для минимизации эрозии.
- Регулярный осмотр.
-
Структура кодов IADC
Коды состоят из трех частей: буквенного обозначения типа долота, первой цифры, обозначающей тип породы, второй цифры, указывающей на степень износа. Буквенные обозначения типа могут включать:
Первая цифра классифицирует тип породы по шкале от 1 до 8, где 1 обозначает самые мягкие породы, а 8 — самые твердые. Вторая цифра отражает степень и может варьироваться от 1 до 8, где 1 означает минимальный, а 8 — критический, при котором долото требует замены.
-
Примеры кодов IADC
Шарошечные долота
Износ долота бурового шарошечного - это процесс постепенного ухудшения его рабочих характеристик, эффективности в результате физического воздействия породы. Износ зависит от множества факторов, включая тип, твердость породы, параметры бурения, качество самого долота.
-
Основные
-
Факторы, влияющие на износ шарошечного долота
-
Методы борьбы
PDC долота
-
Основные
В процессе бурение pdc долотом могут возникнуть следующие типы износа.
-
Влияющие факторы
-
Меры по снижению износа