Буровые долота З-63.5: конструкция и область применения
Буровые долота З-63.5 — это трехшарошечные долота с фрезерованным вооружением, предназначенные для бурения скважин в мягких и средних породах. Индекс «З» в маркировке указывает на тип вооружения — зубчатое (фрезерованное), а числовое значение 63.5 соответствует диаметру долота в миллиметрах. Данный типоразмер применяется в геологоразведочном бурении, при сооружении гидрогеологических скважин, а также в горнодобывающей отрасли при проходке инженерно-геологических выработок.
Конструкция долота З-63.5 включает три шарошки, оснащенные фрезерованными зубьями, которые разрушают породу методом резания и скалывания. Опоры шарошек выполнены на подшипниках качения, что обеспечивает восприятие осевой нагрузки и крутящего момента в процессе бурения. Промывочные узлы долота обеспечивают вынос шлама из забоя и охлаждение опор. Для соединения с бурильной колонной используется ниппельное резьбовое соединение, стандартизированное для данного типоразмера.
Технические характеристики долот З-63.5
Долота З-63.5 рассчитаны на работу в следующих режимных параметрах: осевая нагрузка на долото — 8–20 кН, частота вращения — 150–400 об/мин. Расход промывочной жидкости зависит от гидравлической программы бурения и обычно составляет 60–120 л/мин. Вооружение долота характеризуется шагом зубьев и их высотой, которые подбираются в зависимости от категории буримости пород.
Основные конструктивные особенности долот З-63.5:
- фрезерованное вооружение с клиновидными зубьями для пород средней твердости;
- герметизированные или открытые опоры качения в зависимости от модификации;
- центральная или боковая промывка для эффективного удаления шлама;
- ниппельное резьбовое соединение для быстрой замены долота;
- калибрующая поверхность, предотвращающая сужение ствола скважины.
Применение долот З-63.5 в различных отраслях
Долота З-63.5 востребованы при бурении структурно-поисковых скважин глубиной до 300 м, при инженерных изысканиях под фундаменты промышленных сооружений, а также при бурении скважин на воду в рыхлых и слабосцементированных отложениях. Эффективность долота подтверждена при проходке глин, суглинков, мергелей, алевролитов и слабых песчаников с коэффициентом крепости по шкале Протодьяконова f = 3–6.
В горнодобывающей промышленности долота З-63.5 применяются для бурения взрывных скважин малого диаметра на карьерах при добыче строительных материалов — известняка, доломита, гипса. В геофизических работах долото используется для бурения скважин под каротажные исследования, что требует стабильного диаметра ствола и минимальных отклонений от проектной траектории.
Сравнение долот З-63.5 с другими типоразмерами
| Типоразмер | Диаметр, мм | Тип вооружения | Осевая нагрузка, кН | Частота вращения, об/мин |
|---|---|---|---|---|
| З-63.5 | 63.5 | Фрезерованное | 8–20 | 150–400 |
| З-76 | 76 | Фрезерованное | 12–30 | 120–350 |
| З-93 | 93 | Фрезерованное | 15–40 | 100–300 |
Выбор долота З-63.5 обоснован при ограниченных габаритах бурового станка и необходимости получения скважины малого диаметра с высоким качеством ствола. По сравнению с долотами большего диаметра, З-63.5 требует меньшей энерговооруженности буровой установки, что позволяет использовать облегченные буровые станки с гидроподачей.
Эксплуатационные особенности и критерии выбора
При эксплуатации долот З-63.5 необходимо контролировать износ вооружения и опор. Критерием отработки долота является снижение механической скорости бурения на 30–40% от начальной или увеличение крутящего момента на роторе. Износ зубьев по высоте более 50% от первоначального значения указывает на необходимость подъема долота. Для продления ресурса рекомендуется соблюдать паспортные режимы бурения и обеспечивать достаточную подачу промывочной жидкости для охлаждения опор.
Долота З-63.5 поставляются в различных исполнениях — с открытой или герметизированной опорой, с центральной или боковой промывкой. Выбор модификации определяется условиями бурения: при наличии абразивных прослоек предпочтительны долота с боковой промывкой, обеспечивающей лучшую очистку забоя, а при бурении в устойчивых породах допустимо применение долот с центральной промывкой.
Вопросы и ответы
Для каких пород предназначены долота З-63.5?
Долота З-63.5 рассчитаны на бурение мягких и средних пород с коэффициентом крепости f = 3–6 по шкале Протодьяконова: глины, суглинки, мергели, алевролиты, слабые песчаники.
Какое резьбовое соединение используется на долотах З-63.5?
Долота З-63.5 оснащаются ниппельным резьбовым соединением, которое стандартизировано для данного типоразмера и обеспечивает надежное крепление к бурильной колонне.
Каков ресурс долота З-63.5?
Ресурс долота зависит от абразивности пород и соблюдения режимов бурения. В среднем проходка на долото составляет 50–150 м в зависимости от категории буримости.
Можно ли использовать долота З-63.5 для бурения скважин на воду?
Да, долота З-63.5 применяются при бурении гидрогеологических скважин в рыхлых и слабосцементированных отложениях, включая водоносные горизонты в песках и супесях.
