Разрушение горных пород при алмазном бурении

Алмазные коронкиБуровые работы являются трудоемкими и сложными. Естественно, на эффективность и производительность бурения влияют эксплуатационные возможности применяемого инструмента, главная нагрузка в котором приходится на ту часть, которой, собственно, и разрушаются породы, т.е. на буровую коронку. Алмаз по своей твердости не имеет конкурентов, ярким свидетельством чему является тот факт, что армированные алмазами коронки производительнее в полтора-два раза тех, при изготовлении которых использовались высокопрочные сплавы.

Плюсы алмазного бурения

Сфера его применения чрезвычайно широка. Это геологоразведка, горнорудная и нефтегазовая промышленности. Глубина бурения становится все больше, порою достигая нескольких километров. Естественно, при таких работах решающую роль играют коронки, надежность и прочность которых не должны вызывать никаких нареканий.

При алмазном бурении применяются технические алмазы. Если сравнивать этот вид бурения с твердосплавным, то преимущества очевидны и бесспорны. Это:

  • повышенная производительность (при проходке твердых пород – до трех раз)
  • обеспечение сохранности инструмента
  • скважины с идеальной цилиндрической формой на протяжении всей глубины бурения.

Отдельно стоит отметить дешевизну буровых работ. Для наглядности можно привести такой пример: проходка 95-миллиметровой скважины (в диаметре) с использованием алмазных коронок обойдется вчетверо дешевле, нежели с применением коронок твердосплавных.

Какие кристаллы используются для бурения скважин

Как уже было сказано, в буровых коронках применяют технические алмазы величиной 0,01 – 0,2 карата. У мелких кристаллов имеется большое количество режущих кромок, что повышает эффективность их применения при работе с твердыми породами. При этом прослеживается такая закономерность – чем прочнее породы, тем больше должно быть зерен в одном карате. Расположение кристаллов в мелкоалмазном инструменте более равномерное и частое, при помощи таких коронок можно снимать тонкие слои породы, а при работе бура задавать большую частоту вращения.

В случае с мягкими породами ситуация противоположная, поскольку здесь целесообразнее проводить снятие толстых слоев. Ввиду чего в буровых коронках используют крупные кристаллы.

Интенсивная и длительная эксплуатация инструмента приводит к выпадению алмазных зерен из его гнезд. Для того, чтобы кристаллы не терялись и могли быть извлеченными из забоя, бурильщики используют такое свойство алмазов, как способность липнуть к жирным поверхностям. Поэтому на глубину опускается заглушка со смазанным жиром днищем.

Разрушение пород

Когда в породу внедряется инструмент с крупными кристаллами (резцами), то зона разрушения оказывается довольно обширной. Оптимальное количество оборотов при бурении в этом случае составляет от 120 до 180 оборотов в минуту. За счет тупого угла заострения кристаллов породы при углублении инструмента сминаются, а сами резцы со временем изнашиваются (затупляются), что снижает скорость вращения бура. При недостаточном охлаждении крупные алмазы изнашиваются быстрее.

Использование коронок, армированных мелкими алмазами, тоже приводит к объемным разрушениям пород при буровых работах. Но в этом случае зона, разрушаемая одним резцом, оказывается небольшой, что делает возможным увеличивать скорость бурения до 1200 оборотов в минуту и выше.

Как заказать геологические изыскания в Москвe

Позвоните нам в офис для размещения заявки.

Сообщите информацию по заказу, для согласования объемов, сроков и стоимости работ.

Проведение работ начинается после оформления и подписания договора.

Наш телефон 8 (499) 409-95-08.

Похожие статьи
Услуги компании по теме
Как заказать геологические изыскания в Москвe

Позвоните нам в офис для размещения заявки.

Сообщите информацию по заказу, для согласования объемов, сроков и стоимости работ.

Проведение работ начинается после оформления и подписания договора.

Наш телефон
8 (499) 409-95-08