Як вибрати шарошкове долото для вашої породи

Спочатку порода, потім каталог

Найдорожча помилка під час буріння водозабірних і геотехнічних свердловин — купувати долото для бурової установки, а не для породи. Долото, яке чудово працює в сілезькому пісковику, у баварському граніті вийде з ладу за три години, а долото для твердих порід у м’якому мергелі просто поліруватиме вибій, а не руйнуватиме породу. Перш ніж порівнювати ціни, запишіть, що саме вам доведеться бурити.

Якщо у вас є геологічний розріз сусідньої свердловини, скористайтеся ним. Якщо немає, розпитайте бурильників, які працюють у цьому районі: твердість порід найкраще знають на місці, і на більшій частині Польщі, східної Німеччини та північної Болгарії перша сотня метрів значно м’якша, ніж зазвичай вважають.

Сталеві зуби чи твердосплавні зубки

Долота зі сталевими (фрезерованими) зубами мають довгі гострі зуби, нарізані безпосередньо на тілі шарошки й наплавлені карбідом вольфраму. Вони сколюють і зішкрібають породу — саме те, що потрібно в глині, піску, мергелі, крейді та м’якому аргіліті. У м’яких породах вони дають найнижчу вартість метра буріння й бурять швидко, бо довгі зуби глибоко врізаються в породу вже за невеликого осьового навантаження. Їхнє слабке місце — абразивне зношування: у пісковику з високим вмістом кварцу наплавлення стирається, і зуби швидко округлюються.

Долота з твердосплавними зубками (TCI) замість фрезерованих зубів мають запресовані в тіло шарошки зубки з карбіду вольфраму. Зубки не сколюють, а дроблять породу, вони значно стійкіші до абразивного зношування й набагато довше зберігають діаметр. Застосовуйте їх у твердому пісковику, вапняку, доломіті, базальті, граніті, а також усюди, де в розрізі чергуються тверді й м’які прошарки. Вони дорожчі в придбанні, зате витримують породи, які повністю зношують долото зі сталевими зубами за один рейс.

Форма зубка має більше значення, ніж здається більшості покупців. Довгі клиноподібні зубки призначені для м’яких і середніх порід, короткі сферичні або конічні — для твердих і абразивних. Якщо постачальник не може назвати вам геометрію зубків, сприймайте це як інформацію про самого постачальника.

Відкрита чи герметизована опора

Долото з відкритою опорою змащує роликові підшипники самим буровим розчином. Таке рішення прийнятне на невисоких обертах і невеликій глибині, а долото завдяки йому залишається недорогим. Для неглибоких свердловин на воду, які бурять із промиванням або продуванням на помірних обертах, це стандартний вибір.

У долоті з герметизованою опорою підшипники працюють у заповненій мастилом камері за еластомерним ущільненням. Ресурс опори значно більший, і саме це потрібно, коли долото працює на великій глибині, коли спуско-підіймальні операції дорогі або коли ви бурите на підвищених обертах. З огляду на те, скільки коштує один спуск-підйом на глибині 200 м, герметизована опора зазвичай окупається вже тоді, коли вперше вбереже вас від втрати шарошки.

Втрата шарошки — ось справжній ризик. Опора, що вийшла з ладу, залишає шарошку у свердловині, а ловильні роботи в стовбурі діаметром 215,9 мм коштують дорожче за все долото.

Діаметр, різьба та калібр

Узгоджуйте діаметр долота з конструкцією свердловини, а не лише з насосом, який плануєте встановити: передбачте кільцевий простір, потрібний для винесення шламу та влаштування гравійної обсипки. Стандартні розміри на нашому складі — 120,6, 139,7, 152,4, 165,1, 190,5, 215,9, 244,5, 250,8, 311,1 і 444,5 мм — не випадкові: вони відповідають поширеним у Європі розмірам обсадних труб.

Далі перевірте приєднувальну різьбу. Більшість доліт для свердловин на воду має ніпельну різьбу API Regular (2 3/8, 2 7/8, 3 1/2, 4 1/2, 6 5/8 і 7 5/8 API Reg), а бурові установки радянської конструкції часто використовують метричний ряд Z50. Перехідник коштує лише частку вартості дня простою, тож майте по перехіднику для кожного поєднання різьб, яке може вам трапитися.

Практичне правило

• М’які пухкі породи, невелика глибина: сталеві зуби, відкрита опора.
• Чергування м’яких і середніх порід до глибини близько 150 м: сталеві зуби, герметизована опора.
• Середні й тверді абразивні породи: TCI, герметизована опора.
• Дуже тверді породи, очікується низька механічна швидкість буріння: TCI з короткими конічними зубками, герметизована опора — і краще знизити оберти, ніж збільшувати навантаження.

Типові помилки

Недостатнє осьове навантаження шкодить більше, ніж надмірне: зуби ковзають по породі й полірують її замість того, щоб руйнувати; озброєння заполіровується, і долото виходить з ладу, так і не пробуривши жодного метра. Так само не варто тримати затуплене долото на вибої заради економії — метри, втрачені через низьку механічну швидкість буріння, коштують більше, ніж нове долото.

І насамкінець: зберігайте підняті долота й уважно їх оглядайте. Зношене озброєння, втрата калібру, негерметичне ущільнення та характер зношування спинок лап — кожна з цих ознак говорить щось своє про те, що купувати наступного разу. Фотографувати кожне відпрацьоване долото й прив’язувати знімок до розрізу — найдешевше інженерне дослідження, яке ви коли-небудь проведете.