Сверла из сплавов: почему правильное извлечение так же важно, как и правильное сверление.
О преодолении препятствий мало кто говорит. Вся слава достается бурению — скорость проходки, объем работы за смену, опережение расчетного времени на достижение глубины. Вытаскивание буровой колонны? Это всего лишь уборка. Пока это не перестанет быть так. Пока вы не окажетесь на полпути к выходу из скважины, и буровое долото не застрянет на уступе из плотного шлама, или твердосплавные вставки не зацепят обрушившийся участок стены, или какой-нибудь дилетант за пультом управления не решит выдернуть его, вместо того чтобы вытащить, и внезапно вы будете ловить рыбу вместо того, чтобы преодолевать препятствия.
Сплавные буровые долота — эти трехлопастные долота с твердосплавными вставками, которые доминируют в бурении мягких и средних пород, — особенно уязвимы во время извлечения. Их широкий профиль лопастей делает их эффективными в резке, но также и в зацеплении за неровности стенок скважины. Вот как извлечь их, не превращая обычную вылазку в подземную операцию по извлечению.
Перед тем как вытащить: сначала очистите отверстие.
Наиболее распространенная причина застревания бурового долота во время подъема — это оставшийся в скважине буровой шлам. В конце цикла бурения скважина заполнена взвешенными частицами породы, грязью и тем, что долото прогрызало. Если остановить промывочный поток и немедленно начать подъем, эти твердые частицы оседают вокруг корпуса долота. Чем шире крылья долота, тем больше площадь поверхности, к которой прижимаются осевшие частицы бурового шлама.
Ремонт займет две минуты: перед тем как прикасаться к подъемнику, включите промывочный насос на полную мощность как минимум на одну-три минуты, не снимая буровое долото с нижней части. Медленно вращайте насос — ровно настолько, чтобы буровой шлам оставался во взвешенном состоянии. Следите за обратным потоком у патрубка. Когда он станет постоянно чистым, отверстие достаточно чистое для спуска бурового долота. Если вода все еще мутная, продолжайте циркуляцию.
Этот этап более важен для долот с режущим механизмом, чем для долот с роликовыми конусами, потому что у долот с режущим механизмом нет движущихся частей, которые могли бы раздавить осевший мусор. Трехконусное долото может переехать небольшую кучу шлама на выходе. Трехлопастное долото с режущим механизмом захватит его, как плуг, и плотно заклинит.
Когда заедает: отступите, не дергайте.
Вы тянете за веревку, и вдруг индикатор веса резко срабатывает. Бур не двигается. Где-то там внизу крыло зацепилось за что-то — за выступ уплотненной породы, небольшой изгиб в отверстии, за частично обрушившийся участок стены.
Неправильная реакция — и та, которая приводит к наибольшему ущербу — это сильнее бить по подъемнику. Более сильное усилие превращает застрявшее сверло в сломанное. Вместо этого: опустите веревку обратно вниз. Ненамного, достаточно, чтобы освободить место, за которое зацепилось сверло. Затем медленно вращайте — очень медленно, 30-50 об/мин — одновременно перемещая веревку вверх и вниз короткими движениями. Цель — расширить застрявшее место с помощью рабочей поверхности сверла, а не пробить его насквозь.
Если буровое долото освободилось и буровая веревка снова плавно движется, продолжайте бурение. Если в том же месте долото застревает во второй раз, отверстие требует дополнительной обработки — вам нужно будет вернуться к дну, прокачать буровой вал и тщательно расширить застрявшую зону, прежде чем протянуть долото. Это неприятно, но гораздо менее неприятно, чем сломанная буровая штанга и оставшееся в отверстии долото.
Информация получена: что дальше?
Снимите сверло с буровой штанги и осмотрите его, прежде чем убирать. Вот что вы проверяете:
Твердосплавные вставки расположены вдоль кромок крыльев. Есть ли среди них сколы или отсутствующие? Один скол на трехлопастном буровом долоте не остановит его резание, но это означает, что оставшиеся вставки на этом крыле несут большую нагрузку, чем рассчитаны. Крыло будет изнашиваться неравномерно, а неравномерный износ крыла приведет к смещению долота от центра при сверлении следующего отверстия.
Водоотводные каналы между крыльями. Если они забиты засохшей грязью, в следующий раз деталь не будет должным образом охлаждаться. Вычистите её сейчас — удалить её, когда она полностью высохнет, будет в десять раз сложнее.
Резьбовое соединение. Буровые долота часто работают на конических соединениях, и соединение, которое вращалось с высоким крутящим моментом в течение нескольких часов, будет иметь износ. Обратите внимание на заедание на резьбовых поверхностях — блестящий, порванный металл вместо чистых следов обработки. Заедание означает, что резьба была недостаточно смазана или перетянута, и соединение повреждено. Заевшее соединение может продержаться еще одно отверстие, а может открутиться на расстоянии 150 метров. Не рискуйте.
Очистите сверло, протрите резьбу, распылите антикоррозийное средство на стальной корпус и уберите его в место, где другие инструменты не будут ударяться о твердосплавные кромки. Твердый сплав твердый, но также хрупкий — сильный удар от упавшего гаечного ключа может отколоть вставку так же легко, как и твердый камень.
Три вещи, которые никогда не следует делать с алюминиевым долотом.
Никогда не допускайте полного его опустошения. Это не обсуждается, но всё же случается — выходит из строя водяной насос, перегибается шланг, и кто-то решает закончить сверление без промывки, потому что... ну да, мы почти у цели. Без охлаждения твердосплавные пластины перегреваются за считанные секунды. Карбид вольфрама не плавится, но кобальтовое связующее, удерживающее зерна карбида вместе, размягчается при температуре выше 500°C. Когда связующее размягчается, отдельные зерна карбида вырываются из режущей кромки, и пластина изнашивается в десять раз быстрее, чем обычно. Несколько секунд работы без охлаждения могут нанести больше вреда, чем целая смена работы с водой.
Никогда не вбивайте буровое долото в твердую породу с силой. Сплавные буровые долота предназначены для работы с глиной, аргиллитом, выветренным песчаником — мягкими и среднетвердыми породами, где основным механизмом резания является сдвиг. При столкновении с твердым известняковым пластом, кремнистым конкрецией или слоем абразивного кварцита твердосплавные вставки перестают срезать материал. Если продолжать оказывать давление на долото, вставки начнут скалываться, трескаться или отслаиваться от плечиков. Это не недостаток конструкции — это использование неподходящего инструмента для данной породы. При затвердении грунта следует переходить на трехконусное или алмазное долото. Стоимость замены долота в середине бурения ничтожна по сравнению с повреждением бурового долота и потенциальным повреждением буровой штанги.
Никогда не сверлите отверстие, в котором уже есть мусор. Если от стенки скважины откололся кусок породы и осел на дне, или если в скважину упал инструмент или фитинг, не пытайтесь пробурить его. Долото поднимется на обломках, отклонится вбок и либо сверлит не по курсу, либо заклинит. В худшем случае долото застрянет одновременно между обломками и стенкой скважины, и вы рискуете застрять буровой колонной и, возможно, потребуется повторное бурение. Сначала очистите скважину. Всегда.
