Анализ причин выхода из строя резьбовых сверл.
Анализ причин выхода из строя резьбовых сверл.
Резьбовые буровые долота могут выходить из строя по нескольким различным причинам во время бурения горных пород. Понимание характера отказов помогает операторам и ремонтным бригадам выявлять проблемы, связанные с выбором продукции, производством, условиями бурения и методами эксплуатации.
1. Сломанные или отколотые твердосплавные зубья
Твердосплавные зубья могут сломаться, если условия в породе недостаточно изучены или если выбранный тип долота и марка твердосплава не подходят. Недостаточная прочность твердосплава, внутренние дефекты материала, неправильный выбор материала или повреждения, полученные в процессе производства, также могут привести к поломке зубьев.
Еще одной распространенной причиной являются неправильные методы сверления. Чрезмерное давление при открытии отверстия и постоянное использование тупого сверла могут создавать чрезмерную нагрузку на твердосплавные зубья.
2. Потеря зубов из-за карбида
Преждевременная потеря твердосплавных зубьев обычно является патологией. Возможные причины включают неправильные параметры процесса фиксации зубьев, производственные отклонения и плохое прилегание твердосплавной вставки к корпусу сверла.
Удары без эффективного контакта с породой также могут привести к расшатыванию твердосплавных зубьев. Если зубья выпадают вскоре после начала бурения, проблема, скорее всего, связана с производством или сборкой. Потеря зубьев ближе к концу эксплуатации может указывать на неподходящую ширину кромки зуба или неправильную конструкцию угла расширения. Если центральный зуб ломается, а кромки остаются целыми, возможно, требуется улучшение расположения зубьев.
Согласование скорости износа твердосплавных зубьев и корпуса долота может помочь снизить преждевременную потерю зубьев.
3. Разрушение корпуса сверла
Разрушение корпуса бурильной колонны в основном связано с усталостью материала. Неподходящий материал корпуса с недостаточной прочностью на растяжение или усталостной прочностью может привести к преждевременному растрескиванию. Неправильная геометрическая конструкция может создавать концентрацию напряжений, которую можно уменьшить за счет увеличения радиуса перехода.
Недостаточная термообработка, низкая твердость материала, острые углы обработки и глубокие следы от инструмента могут еще больше ослабить корпус. Эксплуатационные факторы, такие как эксцентричное сверление и постоянное использование тупого сверла, также увеличивают напряжение.
Необходимо учитывать конструкцию резьбы, толщину стенок, посадку бурильной штанги и зазор между штангой и хвостовой частью долота. Чистота стали и чрезмерная твердость после термообработки также могут влиять на сопротивление разрушению.
4. Обычный отход, подлежащий утилизации.
Срок службы сверла заканчивается, когда износ, особенно износ твердосплавных зубьев, препятствует дальнейшему эффективному сверлению. Нормальный процент брака может составлять от 16% до 67%, при этом у сверл более высокого качества может наблюдаться более высокая доля брака, связанного с естественным износом.
Даже если буровое долото имеет лишь небольшое количество сломанных или отсутствующих твердосплавных зубьев и все еще может работать, возникающий в результате неравномерный износ может ускорить окончательный выход из строя. Регулярный осмотр и своевременная замена помогают поддерживать производительность бурения и сокращать непредвиденные простои.
Всегда оценивайте причины отказов в совокупности с условиями породы, конструкцией долота, качеством изготовления, параметрами бурения и состоянием соответствующей бурильной штанги.
