Семь правил для любого бурового долота, любой буровой установки, любой породы: консенсус, сформированный десятилетиями полевых исследований.
Возьмите любое китайское руководство по буровым долотам, любую статью в WeChat от производителя бурового оборудования, любую учебную брошюру, которую вручают новому оператору на шахте в Шаньси или карьере в Сычуане. Вы найдете одни и те же правила, примерно в том же порядке и почти с той же формулировкой. Семь правил использования буровых долот — это не мнение какой-то одной компании. Это накопленный консенсус отрасли, которая за последние сорок лет пробурила больше горных пород, чем большинство стран пробурили за предыдущее столетие.
Вот они. Не потому, что они новые. А потому, что они верны.
1. Подберите долото к стержню — тот же поставщик, те же характеристики.
Коническое буровое долото, установленное на штангу с несоответствующим конусом, обречено на отрыв в скважине. Натяг между конусом штанги и гнездом долота передает каждый удар. Если углы не совпадают, нагрузка концентрируется на линии, а не на поверхности. Конусность заедает. Долото расшатывается. Шток и долото изнашивают друг друга.
Покупайте долота и штанги у одного производителя. Это исключает проблему накопления допусков в наиболее критическом месте соединения всей буровой колонны. Разница в цене между подобранным и неподходящим инструментом незначительна. Разница во времени простоя существенна.
2. Ошейник с подсветкой — затем откройте.
Первый контакт долота с породой — самый опасный момент в цикле бурения. Поверхность породы неровная. Долото не стабилизировано стенкой скважины. Полная сила удара при первом касании концентрирует весь удар на одном или двух вставках — или на части режущей кромки. Твердосплав трескается. Кромки скалываются.
Снизьте давление воздуха. Снизьте силу удара. Дайте сверлу оставить углубление. Как только оно встанет на место, повысьте давление. Десять секунд удержания на каждое отверстие продлевают срок службы сверла на несколько часов за смену.
3. Три миллиметра — это красная линия. Перешлифуйте нить, прежде чем её пересечь.
Любое сверло изнашивается. На режущей кромке образуется плоская поверхность. Когда эта плоская поверхность достигает 3 миллиметров в ширину, сверло изнашивается — не разрушается, а требует переточки. При 3 мм площадь контакта увеличивается до такой степени, что энергия удара рассеивается, а не проникает внутрь. Сверло нагревается вместо того, чтобы резать. Проникающая способность снижается. А у долотных сверл более широкая плоская поверхность цепляется за трещины и заклинивает.
Переточку следует производить при диаметре сверла 3 мм, а не после. Правильно переточенное сверло сверлит почти так же быстро, как новое, и стоит значительно дешевле, чем новое. Сверло, диаметр которого превышает 3 мм, изнашивается значительно быстрее и увеличивает риск катастрофического выхода из строя вставки.
Обратите внимание также на обратный конус — сужение корпуса долота к рабочей поверхности. Долото с обратным конусом заклинивает все сильнее с каждым ударом. Если оно застрянет, извлечение может повредить стержень и испортить отверстие.
4. Арматура — это не камень — переместите отверстие.
Сверло, оптимизированное для разрушения хрупких пород, не предназначено для работы с пластичной сталью. Твердосплавные материалы на арматуре скалывают вставку или растрескивают паяное соединение, которое ее удерживает. Отсоединившаяся вставка на дне отверстия — это работа по извлечению. Переместите отверстие. Отрегулируйте угол. Сделайте все возможное, чтобы избежать сверления в застрявшем металле. Время, затраченное на перепозиционирование, никогда не обходится так дорого, как время, затраченное на извлечение сломанного сверла.
5. Если сверло постоянно заедает, смените тип сверла.
Застревание — это проблема геометрии. Долотообразное сверло — это клин с одной режущей кромкой — оно цепляется за уступы, заклинивает в трещинах и застревает на неровных поверхностях. Если вам приходится бороться со сверлом при каждом сверлении, значит, тип сверла не подходит для данного типа грунта.
Переключитесь на крестообразный бит — второй край под углом 90 градусов предотвращает застревание на выступах. Если крестообразные биты все еще заедают, перейдите к кнопочным битам — распределенный шаблон вставки преодолевает неровности, которые приводят к застреванию битов с одним краем.
Не вините долото. Вините спичку между долотом и камнем. Исправьте спичку.
6. Если проблема в износе, смените марку долота.
Если долота изнашиваются — не ломаются, не заклинивают, а просто слишком быстро изнашивают вставки — значит, марка твердосплава не подходит для данной породы. Для твердых, абразивных пород требуются вставки с более высокой износостойкостью: с меньшим содержанием кобальта и более мелкозернистой структурой. Переход на более твердую марку снижает скорость износа.
Если буровые долота откалывают вставки в трещиноватом грунте, значит, марка слишком твердая и хрупкая. Переключитесь на более прочную марку с более высоким содержанием кобальта. Разница между правильной и неправильной маркой может в два или три раза увеличить срок службы долота в одной и той же породе.
7. Вода — это не выбор.
Промывка водой — или воздухом, как это называется в случае ДТХ (Ежедневно Понимание Услуга) — одновременно выполняет три функции. Она охлаждает долото, предотвращая термическое напряжение, которое приводит к растрескиванию твердосплава. Она удаляет буровой шлам из отверстия, предотвращая повторное измельчение долотом собственных отходов. И она уменьшает количество пыли, сохраняя легкие оператора чистыми, а рабочую зону — более безопасной.
Вода, попавшая на долото позже, после того как оно нагрелось, вызывает термический шок. Холодная вода на раскаленном твердосплаве приводит к образованию трещин поверхностного натяжения. Повреждение происходит мгновенно и незаметно. Поломка наступает через несколько часов.
Включите воду до того, как начнете работать молотком. Держите воду включенной, пока отверстие не будет готово. Необходим достаточный, непрерывный поток воды. Самое простое правило из всех, и самое часто нарушаемое.
Причина повторения этих правил
Варианты этих семи правил можно найти в документации производителей, конкурирующих между собой. Они встречаются в учебных материалах, ориентированных на совершенно разные сегменты рынка — ручные пневматические инструменты, гидравлические буровые установки, установки ДТХ. Формулировки немного меняются. Порядок иногда меняется. Но суть остается неизменной.
Это не маркетинговые уловки. Это минимальный стандарт эксплуатации, который отличает нормальный износ бурового долота от преждевременного выхода из строя. Эти стандарты были установлены на основе миллионов пробуренных скважин, миллионов использованных буровых долот и миллионов долларов, сэкономленных за счет предотвратимых простоев.
Правила бесплатны. Игнорирование их обходится дорого.
