Почему в конусных сверлах используется предварительно увеличенная конструкция?
Почему в конусных сверлах используется предварительно увеличенная конструкция?
Сверла с коническим хвостовиком, также известные как сферические сверла с коническим хвостовиком, изготавливаются с использованием широко распространенного принципа предварительного увеличения диаметра. Их фактический внешний диаметр при поставке обычно на 0,5–1,0 мм больше номинального диаметра. Это преднамеренный допуск при проектировании, а не ошибка обработки.
Например, конусное сверло с номинальным диаметром 36,0 мм может иметь фактический новый диаметр не менее 36,5 мм, а у некоторых изделий он приближается к 37,0 мм.
Цель предварительного увеличения
Конические буровые долота с пуговицами изнашиваются относительно быстро на начальном этапе бурения. Твердосплавные пуговицы и стальная юбка могут быстро изнашиваться в течение первых нескольких метров бурения, что приводит к уменьшению наружного диаметра.
Если бы буровое долото было изготовлено точно по номинальному диаметру, преждевременный износ мог бы привести к тому, что диаметр отверстия оказался бы ниже проектных требований. Добавление 0,5–1,0 мм заранее компенсирует преждевременный износ и помогает поддерживать диаметр отверстия ближе к требуемому стандарту на протяжении всего срока службы бурового долота.
Такой подход помогает предотвратить распространенную проблему постепенного уменьшения диаметра отверстия по мере продолжения бурения.
Номинальный диаметр не является окончательным диаметром отверстия.
Даже если сверло изготавливается с предварительно увеличенным диаметром, на конечный диаметр отверстия влияют несколько внешних факторов. Поэтому номинальный размер сверла и фактический диаметр просверленного отверстия не следует считать абсолютно идентичными.
Как при проектировании изделия, так и при строительстве на объекте следует допускать разумный диапазон размеров.
Основные факторы, влияющие на размер отверстия
Твердость и абразивность породы оказывают прямое влияние на износ бурового долота. Твердые, сильно абразивные породы могут ускорить износ и привести к уменьшению конечного диаметра скважины.
Параметры бурения также влияют на результат. Более высокое ударное давление и скорость вращения буровой установки могут привести к большему диаметру скважины в зависимости от оборудования и состояния породы.
Геологическая структура является еще одним важным фактором. Разрушенные породы и хорошо развитые трещины могут вызвать обрушение стенок скважины, что приводит к неравномерному диаметру скважины. В таких случаях окончательное отклонение зависит не только от износа долота, но и от устойчивости окружающих пород.
Практические аспекты проектирования и строительства.
Предварительное расширение долота позволяет сбалансировать его первоначальный размер с производительностью на протяжении всего срока службы. Оно обеспечивает полезный запас на случай раннего износа, но не может заменить правильный выбор параметров бурения или оценку геологических условий.
При планировании буровых работ следует учитывать номинальный диаметр долота, диапазон предварительного расширения, ожидаемый износ, твердость и абразивность породы, ударное давление, скорость вращения и устойчивость стенок скважины. Эти факторы следует объединить для установления разумного диапазона допустимых отклонений для фактического диаметра пробуренной скважины.
