22. Буровое оборудование и инструмент.

**Инструмент,** используемый при бурении, подразделяется на **основной**(долота)
и **вспомогательный**(бурильные трубы, бурильные замки,
центраторы).

БУРИЛЬНАЯ
 КОЛОННА — ступенчатый полый вал, соединяющий
породоразрушающий инструмент (долото) с наземным оборудованием при бурении глубоких скважин (например, на нефть илигаз).

Бурильная колонна используется для создания осевой нагрузки, передачи вращения долоту (см. Роторное бурение), подведения электрической (см. Электробур) или гидравлической (см. Турбинное бурение) энергии, подачи раствора для очистки забоя и выноса шлама, замера кривизны скважины и др.

Бурильная
 колонна состоит из ведущей трубы, тонкостенных стальных бурильных труб и
 утяжелённых бурильных труб, к нижний части которых присоединяется
буровое долото. В зависимости от условий бурения вблизи долота
устанавливаются центрирующие, калибрующие, стабилизирующие и расширяющие
 устройства. Верхняя труба бурильной колонны соединена с вертлюгом,
который с помощью крюка, талевого блока и каната подвешен на кронблоке,
установленном в верхней части буровой вышки.

При
 бурении на бурильную колонну действуют динамическая и статическая
нагрузки, перепады давлений до 25 МПа, температура до 200°С, агрессивные
 среды. Надёжность бурильной колонны в значительной степени определяет
эффективность бурения (особенно при роторном бурении).

Основное назначение бурильной колонны обеспечить гидравлическую и
механическую связьработающего на забое долота и ствола скважины с
поверхностным механическим игидравлическим оборудованием. Одновременно
бурильная колонна служит инструментом длядоставки на глубину буровых и
колонковых долот, различных исследовательских приборов иустройств,
снарядов и аварийно-ликвидационных приспособлени. Две главные
функциивыполняет бурильная колонна в процессе проходки ствола: вращает
долото и одновременнопередает на него осевую нагрузку; создает замкнутую
 циркуляцию агента через забой скважины,обеспечивая очистку ствола от
выбуренной породы и привод погружных гидравлическихдвигателей. Бурильная
 колонна включает следующие основные элементы сверху вниз:
рабочую(ведущую) трубу бурильные трубы, утяжеленные бурильные трубы
(УБТ). Рабочая труба, обычноквадратного сечения, служит для передачи
вращения от ротора к бурильной колонне. Онафиксируется в отверстии
ротора квадратными клиньями, вкладышами, в связи с чем
вращаетсясовместно со столом ротора и одновременно может перемещаться в
осевом направлении помере углубления забоя скважины. Соединяется рабочая
 труба при помощи нижнего переводникас верхней трубой бурильной колонны,
 а при помощи верхнего переводника - с вращающимсястволом вертлюга -
устройством, связывающим нагнетательную линию бурового насоса,подающего
промывочный агент, с вращающейся бурильной колонной.

**ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЕ ИНСТРУМЕНТЫ**

Д**олота лопастные**, режущие и скалывающие породу;

выпускаются трех типов: двухлопастные, трехлопастные и многолопастные. Под
действием нагрузки на забой их лопасти врезаются в породу, а под влиянием
вращающего момента - скалывают ее. В корпусе долота имеются отверстия, через
которые жидкость из бурильной колонны направляется к забою скважины со
скоростью не менее 80 м/с. Лопастные долота применяются при бурении в мягких
высокопластичных горных породах с ограниченными окружными скоростями (обычно
при роторном бурении).

2) долота шарошечные со слабо коническими (почти цилиндрическими) шарошками, одновременно скалывающие и дробящие породу;

 долота с коническими шарошками, вершины которых лежат у центра долота
или вблизи нее, собираемые на лапах с консольными цапфами, главным
образом дробящие породу;

4) одно-, двух-, трех-, четырехшарошечные.

Наибольшее распространение получили трехшарошечные долота. При вращении
долота шарошки, перекатываясь по забою, совершают сложное вращательное движение
со скольжением. При этом зубцы шарошек наносят удары по породе, дробят и
скалывают ее. Шарошечные долота успешно применяются при вращательном бурении
пород самых разнообразых физико-механических свойств. Изготавливают их из
высококачественных сталей с последующей химико-термической обработкой наиболее
ответственных и быстроизнашивающихся деталей, а сами зубки изготавливаются из твердого
сплава.

**Фрезерные долота**

Фрезерные долота имеют более простую конструкцию, чем лопастные.

Долото
 состоит из удлиненного монолитного корпуса, составляющих с этим
корпусом единое целое рабочих органов, армированных твердым сплавом, и
простейшего промывочного устройства. Во многих современных конструкциях
рабочие органы отсутствуют и роль породоразрушающих элементов выполняют
не режущие кромки рабочих органов, а твердосплавные штыри,
запрессованные в торец фрезерного долота. Промывочным устройством могут
служить один или несколько каналов в корпусе долота.

Эти
 долота могут быть использованы не только для бурения скважины в
присутствии металлического и твердосплавного скрапа, но и для
разбуривания оставшихся на забое шарошек и других металлических
предметов, бетонных и иных пробок. Эта функция фрезерных долот привела к
 выделению и совершенствованию отдельной их разновидности - фрезеров.

**Долота ИСМ**

Долота
 ИСМ отличаются от фрезерных, лопастных и алмазных главным образом тем,
что их породоразрушающие (рабочие) элементы оснащены сверхтвердым
материалом славутич. Рабочие элементы (вставки из славутича) крепят к
стальному корпусу долота своей посадочной (цилиндрической) частью
(хвостовиком) методом пайки. Форму рабочей поверхности вставок, марку
славутича, его содержание (объем в кубических сантиметрах) в инструменте
 и число вставок выбирают в зависимости от типа долота, т.е. в
соответствии с физико-механическими свойствами буровых пород.

**Алмазные долота**

Основная
 особенность алмазных долот - наличие в них алмазных режущих элементов,
т.е. алмазов (природных или синтетических) той или иной величины
(крупности). В буровых долотах обычно используют наименее ценную
разновидность природного алмаза, именуемую карбонадо (бразильские
технические алмазы) или черным алмазом, которая характеризуется меньшей
твердостью, но значительно большей вязкостью, что в условиях бурения
чрезвычайно важно.