Колонковое и керновое бурение - Рациональная эксплуатация алмазных коронок и расширителей

Рациональная  эксплуатация  алмазных  коронок  и  расширителей

        Под рациональным уровнем отработки алмазного породоразрушающего инструмента понимается такое состояние в нём алмазов, при котором дальнейшее их применение для бурения становится неэффективным с точки зрения удельного расхода и механической скорости. Рациональная отработка коронок (расширителей) предусматривает: выбор и применение коронок в соответствии с геолого-структурными и механическими свойствами горных пород с учётом их твердости  (динамической прочности и абразивности) и трещиноватости; строгое соблюдение технических приемов работы с алмазным породоразрушающим инструментом; применение (соблюдение) оптимальных (рациональных) режимов бурения, обеспечивающих высокую производительность бурения и расход алмазов, не превышающий его нормативных  значений для данных конкретных геолого-технических условий; своевременное снятие коронок (расширителей) с эксплуатации при достижении ими оптимального (рационального) допустимого уровня отработки.

Основные правила эксплуатации алмазного инструмент.

Породоразрушающий инструмент выбирается для конкретных геологических условий. Одновременно с алмазными коронками подбираются расширители. Бурение без расширителей допускается при условии, что путем подбора и чередования коронок будет исключено разбуривание скважины.

Запрещается спуск новой коронки в зауженную скважину. При законусованности скважины более чем на 0,1-0,15мм ее следует расширить снарядом, состоящим из импрегнированной коронки и расширителя.

Особое внимание рекомендуется обращать на выпуск алмазов из матрицы коронки и состояние поверхности износа алмазов. Грубошероховатая (матовая) поверхность говорит о нормальных условиях бурения, правильном сочетании твердости матрицы, абразивности пород и параметров режима бурения. Заполированная поверхность свидетельствует о применении коронок или режимов бурения, не соответствующих данным геолого-техническим условиям.

Технологические приемы работы с бурильной колонной.

При эксплуатации алмазного породоразрушающего инструмента рекомендуется соблюдать особую аккуратность и осторожность, обусловленные повышенной крупностью алмазов. Перевозить, хранить, укладывать и использовать алмазные коронки следует так, чтобы предупредить возникновение на них коррозии, ударов о металлические и твердые предметы и поверхности. Алмазные коронки и расширители, подготовленные к эксплуатации или отвинченные от колонковой трубы, должны устанавливаться матрицей вверх на поверхность из древесины либо аналогичную ей по твердости.

Все предназначенные для бурения алмазные коронки необходимо замерять по наружному и внутреннему диаметрам и высоте матрицы, а расширители – по наружному диаметру и длине работоспособной части штабиков. Наружный и внутренний диаметры коронок нужно измерять по двум взаимно перпендикулярным направлениям с помощью штангенциркуля с погрешностью до 0,05мм по алмазам матрицы и штабиков, алмазных расширителей – по двум диаметрально противоположным штабикам. Наружный диаметр коронок можно измерять с помощью калибров-колец, а внутренний – с помощью калибров-пробок. Бурильные и колонковые трубы надо проверять на прямолинейность, отсутствие вмятин, заусенцев, трещин, слоев коррозии и других видимых дефектов, имеющих неисправные или чрезмерно изношенные резьбовые соединения. Все элементы собранного бурового снаряда должны быть соосными и герметичными, а резьбовые соединения смазаны специальной смазкой. При навинчивании и развинчивании инструмента рекомендуется применять только специальные ключи.

Причины снятия алмазного породоразрушающего инструмента с эксплуатации

Алмазные коронки и расширители снимаются с эксплуатации:

Ø     вследствии нормального (естественного) износа алмазов и матрицы коронки, корпуса или резьбового соединения;

Ø     преждевременно – при заполировании алмазов, в результате аномального износа алмазов, механического повреждения элементов коронки (расширителя) из-за нарушения правил технической эксплуатации или ликвидации аварий. При эксплуатации алмазных коронок должна быть обеспечена нормальная проходка, получаемая как частное от деления количества алмазов, содержащихся в коронке (согласно паспорту), на величину производственной нормы, установленной для инструмента данного типа и диаметра и категории пород по буримости.

Алмазный породоразрушающий инструмент (коронки, расширители) должен сниматься с эксплуатации по достижении рационального уровня отработки. Критерии, определяющие рациональный уровень отработки, следующие: 1) визуальные признаки; 2) изменение линейных размеров инструмента; 3) постоянное уменьшение механической скорости бурения.

Визуальные признак:полный износ алмазосодержащего слоя по высоте; износ матрицы по диаметру; появление фасок и канавок на глубину алмазосодержащего слоя; изменение профиля матрицы, чрезмерное обнажение алмазов, сильная эрозия (размыв) и механические повреждения матриц или корпуса.

Изменение линейных размеров матрицы: величины предельного износа матрицы по высоте, по внутренней и внешней поверхностям.

Устойчивое падение механической скорости бурения: минимальное значение механической скорости бурения, при котором эксплуатация алмазной коронки становится экономически не целесообразной и она должна быть заменена, устанавливается в каждом конкретном случае исходя из действующих норм выработки, типу коронок, характера горных пород.

Расширители снимаются с эксплуатации при обнаружении разницы между диаметром расширителя измеренным по секторам, и наружным диаметром коронки, составляющей менее 0,2мм, при износе или механическом повреждении корпуса или резьбовых соединений, при появлении уступов на секторах.