Анализ причин повреждения горно-бурового инструмента
Буровой инструмент — это стандартный расходный материал для всех видов буровых работ. В течение многих лет он составляет значительную часть стоимости бурения, поэтому заслуживает нашего пристального внимания. Для максимальной производительности при минимальных затратах необходимо постоянное обучение и обобщение опыта.
Срок службы бурового инструмента зависит как от его качества, так и от правильного, стандартизированного использования. Квалифицированный и аккуратный оператор может существенно сэкономить на расходных материалах для буровой установки, поэтому даже хорошему оборудованию для оптимальной работы требуются правильный уход и обращение.
Ниже приведены несколько распространенных причин повреждения бурового инструмента:
Несоосность узла инструмента. Несоосность хвостовика, соединительной муфты и буровой штанги приводит к изгибу узла. Эта деформация создаёт напряжения, приводящие к неплотному прилеганию и ослаблению соединений.
Несоответствие давления подачи (проникновения)
Слишком низкое давление подачи снижает скорость проникновения и может привести к ослаблению узла, потере энергии в инструментальном узле и возникновению высоких локальных напряжений, вызывающих мгновенное разделение контактных поверхностей. Признаки недостаточного давления подачи включают перегрев инструментов, щелчки в соединениях, ненормальный износ резьбы из-за перегрева и образование язвин.
Слишком высокое давление подачи снижает скорость вращения долота, увеличивает риск застревания долота и повышает изгибающее напряжение в буровой штанге.
Ударное (перкуссионное) давление Неправильная регулировка ударного давления напрямую влияет на скорость вращения, эффективность сверления (эффективность подачи и вращения) и срок службы инструмента.
Скорость вращения должна соответствовать диаметру долота и частоте ударов буровой установки. Для более крупных долот требуется более низкая скорость вращения. Чрезмерно высокая скорость вращения приводит к повреждению режущей кромки зубьев долота.
Давление вращения (крутящий момент/осевое удержание). Правильное давление вращения критически важно: оно помогает предотвратить заклинивание бурильной колонны и является необходимым условием для поддержания необходимой скорости вращения. Контроль давления вращения — ключ к сохранению герметичности узла инструмента; недостаточная герметичность часто приводит к перегреву соединения, отслаиванию резьбы, преждевременному износу и даже разрыву резьбы.
Неправильное использование. Использование изношенных или бывших в употреблении инструментов вместе с новыми сокращает общий срок службы инструмента. Несоосность при свинчивании муфт, попадание грязи или песка на резьбу, а также отсутствие смазки на резьбовых соединениях также приводят к повреждению бурильной колонны. «Пневмоудар» (работа без контакта долота) является одним из наиболее опасных методов, и его следует избегать.
Заключение. Бурение — ответственное и сложное дело. Продление срока службы бурового инструмента требует скоординированного сотрудничества поставщиков материалов, производителей и пользователей; этого невозможно достичь изолированными усилиями. Конкуренция в отрасли стимулирует жизнеспособность и прогресс, но для развития отрасли также необходимо сотрудничество между коллегами.
