Реферат на тему Конструкция углов применения однослойных и импрегнированных коронок для бурения геолого-разведочных скважин.

Содержание:

Введение 3
1. Специфика применения однослойных и импрегнированных коронок в бурении скважин 4
2. Определение конструкции угла применения алмазных коронок в процессе геологоразведочного бурения 10
Заключение 16
Список использованной литературы 17

Введение:

Геологоразведочные работы — это мероприятия, направленные на выявление и подготовку к освоению в промышленных масштабах месторождений полезных ископаемых. В процессе выполнения таких работ в том числе изучается размещение пластов ископаемых, условия их образования и состав. Кроме того, изучаются компоненты, сопровождающие залежи полезных ископаемых, в том числе редкие металлы, попутный газ, сера и т. д., выясняется возможность их извлечения или же утилизации.
Геологоразведка сопряжена с анализом условий природы и климата в районах работ, социально-экономических предпосылок для реализации конкретных проектов. Она предусматривает изучение возможных способов добычи ископаемых при условии рациональной эксплуатации блоков и минимизации возможного вреда окружающей среде. Результатами осуществления работ по геологоразведке является расчёт и утверждение запасов полезных ископаемых, оценка их количественных ресурсов, в том числе прогнозная.
В настоящее время при бурении твердых и крепких пород широко используются алмазные коронки. Алмазные коронки бывают трех видов: однослойные, многослойные и импрегнированные. В последние годы выпускаются и используются только однослойные и импрегнированные. В геологоразведочном деле бурение скважин чаще всего преследует цель вскрыть рудное тело, залегающее на глубине. Поэтому, геолог, задавая с поверхности земли все начальные параметры бурения скважины, должен учитывать всю совокупность геологических, технических и технологических факторов, влияющих на процесс бурения, чтобы скважина выполнила свое предназначение. Одним из таких параметров является угол применения однослойных и импрегнированных коронок.

Заключение:

Исходя из рассмотренного в работе материала, можно сделать несколько выводов:
1) Однослойные алмазные коронки используются при бурении в мало- и среднеабразивных, среднезернистых, монолитных и слаботрещиноватых горных породах VIII – IX категорий по буримости. С точки зрения конструкции, данные вид коронок представляет собой совокупность поверхностной вставки крупных алмазов (ступенчатая модификация) с пилотом (кольцом).
2) Импрегнированные алмазные буровые коронки в большинстве случаев используются в геологоразведочной промышлености, так как они имеют наиболее широкий спектр применения. Тщательно отобранные сорта синтетических алмазов высокого качества располагаются в глубине матрицы импрегнированных коронок. Матрица коронки такого вида представляет собой кольцо из металлокерамического сплава, в котором равномерно размещаются алмазы.
3) Угол бурения — это наклон буровой установки по отношению к уклону поверхности земли. По отношению к алмазным коронкам гелогоразведочного бурения, существует три типа угла: рабочие передние, задние и углы заострения. Чем выше значение отрицательности переднего угла применения коронки, тем больше показатель сопротивляемости твердой породы резанию. Значение заднего угла тесно связано с кинематическими, техническими, горнотехнологическими условиями резания.

Фрагмент текста работы:

1. Специфика применения однослойных и импрегнированных коронок в бурении скважин
Однослойные алмазные коронки предназначены для бурения в мало- и среднеабразивных, среднезернистых, монолитных и слаботрещиноватых горных породах VIII – IX категорий по буримости. Однослойные алмазные коронки представляют собой сочетание поверхностной вставки крупных алмазов (ступенчатая модификация) с пилотом – импрегнированным алмазами кольцом.
Типичная алмазная коронка состоит из сегмента, ствола, присоединительного элемента и крышки. В сущности, коронка представляет собой трубу, один конец которой (так называемый присоединительный элемент) присоединяется к бурильной установке, а другой (выступающие сегменты) контактирует с обрабатываемым материалом. Рабочая поверхность сегментов покрыта алмазосодержащим составом, который и обеспечивает быстрое и качественное бурение: это означает, что рабочая поверхность никогда не имеет формы окружности. Такое устройство коронки снижает общую площадь контакта, что приводит к увеличению давления на материал.

Рисунок 1. Схемы раскладки алмазов в однослойной коронке: а — радиальная; б — радиальная с увеличенным числом периферийных алмазов; в — спиральная; г — концентрическая
На практике используют различные схемы раскладки алмазов по торцу коронки (рис. 1). Алмазы по торцу размещают вместе с материалом матрицы или с заданным выпуском над торцом коронки в зависимости от условий их применения. Боковую поверхность выполняют гладкой или зубчатой (ребристой).
Хотя алмазные однослойные коронки не такие универсальные как импрегнированные, они имеют особенные условия применения в мягких и средних горных породах. Алмазные однослойные коронки, согласно своему названию, содержат одиночные алмазы, вставленные в матрицу коронки. Форма, затем, подвергается термической обработке, обеспечивая спекание матрицы с металлической частью коронки.
Импрегнированные буровые коронки предназначены для бурения пород VIII-XII категорий и характеризуются равномерным распределением по всему объему матриц относительно мелких природных или синтетических алмазов. Подобное строение импрегнированной коронки обеспечивает ее эффективность при бурении по твердым породам.
Импрегнированные коронки выпускаются с матрицами различной высоты:
• Стандартные – 3,5.
• Высокие – 6,0; 8,0; 10,0; 12,0.
Стандартная высота рекомендуется для серийных коронок, используемых по очень твердым и раздробленным породам, где можно предвидеть большое изнашивание коронки по диаметру, и матрицы высокого типа не мог Тип алмазных буровых коронок определяется номером конструкции, индексом, указывающим расположение алмазных слоев, и индексом износостойкости (твердости) матрицы.
Пример обозначения коронки: 01АЗ-Д 20-К20. Расшифровывается следующим образом: 01 — первая конструкция; А — однослойная; 3 — матрица твердостью HRC2025; Д — объемные алмазы из дробленых алмазов; 20 — зернистость объемных алмазов 30-20 шт./кар; К — подрезные алмазы из овализованных алмазов; 20 — зернистость подрезных алмазов 30-20 шт./кар. быть полностью использованы.
Импрегнированные алмазные буровые коронки наиболее часто используются в геологоразведочной промышлености, так как они имеют наиболее широкий спектр применения. Тщательно отобранные сорта синтетических алмазов высокого качества располагаются в глубине матрицы импрегнированных коронок. Таким образом матрица представляет собой кольцо из металлокерамического сплава, в котором равномерно размещаются алмазы. В случае износа устройство матрицы наших импрегнированных алмазных коронок позволяет наносить новые алмазы на профиль рабочей поверхности коронок. Результатом является высокая скорость проникновения в породу.
Промывочная система алмазной коронки – это совокупность конструктивных элементов, обеспечивающих прохождение промывочной жидкости через коронку, ее охлаждение и вынос шлама из-под торца коронки во время бурения. В коронках, предназначенных для бурения мягких пород и в зонах разломов, дающих при разрушении много липкого шлама, сечение промывочных каналов делается как можно большим.
В коронке для бурения твердых пород излишне большие сечения промывочных каналов ухудшают ее работу, так как при этом уменьшается перепад давления промывочной жидкости во внутренней части коронки по отношению к внешней ее части, что влечет за собой ухудшение выноса шлама непосредственно из-под торца матрицы.
Число и форма промывочных каналов даже при одном и том же их общем сечении заметно влияют на работоспособность коронки. Косые промывочные каналы имеют меньшее гидравлическое сопротивление по сравнению с прямыми, т.е. прорезанными по радиусам.
Преимущество косых промывочных каналов заключается в уменьшении завихрений в потоке проходящей через них промывочной жидкости, вследствие чего заметно снижается аномальный износ в набегающей части секторов матрицы, который наблюдается при бурении сильно абразивных пород.