Однослойные алмазные коронки.

Однослойные алмазные коронки обладают максимально высокими эксплуатационными характеристиками: высокой механической скоростью бурения, долгий срок службы, наилучшая адаптируемость к различным геологотехническим условиям (рис.11.17). Матрица однослойных коронок одинакова для всех коронок – твердая.

Рис.11.17 Коронка однослойная

Размеры алмазов (SPC – камней на карат):

От 20 до 25 SPC – для мягких пород;

От 30 до 55 SPC – для крепких пород.

Выпускают однослойные с полукруглой, многоступенчатой и с торцевой промывкой ( двухступенчатая промывка).

Бескерновое бурение производят однослойной коронкой (Diamy) с коническим профилем: PDC (Diapax)

Диаметры коронон определяют по диаметру скважин.

Расширители.

Для буровых снарядов Atlas Copco применяют однослойные алмазные и карбидвольфрамовые расширители (рис.11.18). При бурении несцементи- рованных пород (например, известняков) использование карбид- вольфрамовых расширителей бывает экономичнее однослойных алмазных расширителей.

Рис.11.18 Карбидвольфрамовый расширитель

Обозначение коронок: буровая коронка – СВТ; бескерновая буровая коронка – NCB; расширитель – RES; импрегнированная коронка – DBT; однослойная коронка – DMY; коронка DIPAX – DPX; коронка TRIPAX – TRX; коронка с восьмигранными вставками – TCI; с плоскими вставками – TCP; коронка CORBORIT – CRB; однослойная коронка – S; коронки со стандартными каналами для промывки – CF, с увеличенными промывочными каналами – ECF, промывка под торец – FD. В описании коронки должны быть указаны тип, размеры, конструкция бурового снаряда матрицы, размеры алмазов, высота матрицы, сорт алмазов (размеры и сорт алмазов только для однослойных коронок).

Примеры описания коронки.

1. Буровая коронка, однослойная, для бурового снаряда 146 Т6, зернистостью алмазов SPC 20/25, с качеством S и промывкой под торец нужно записать кратко: CBT DMY 146 T6 20/25 S FD.

2. Буровая коронка импрегнированная, для бурового снаряда 46 ТТ, с матрицей SC5, высотой матрицы 2 (6,5 мм), нужно изложить кратко: CBT DBT 46 TT SC5/2 FD или кратко SC5/2 FD.

При выборе алмазных коронок предпочтение следует отдавать импрегнированной коронке вследствие большого срока её службы, лучших эксплуатационных характеристик при бурении крепких абразивных и трещиноватых пород. Однако при бурении более мягких (средних) пород, при слишком низкой скорости вращения коронки следует использовать однослойные коронки.

Механическая скорость бурения зависит от типа коронки, горной породы, скорости вращения, расхода промывочной жидкости.

Как известно доминирующим параметром при алмазном бурении, влияющим на механическую скорость бурения является скорость вращения коронки. Для импрегнированных коронок, рекомендуется максимально допустимая скорость вращения в зависимости от мощности станка и горно-геологических условий в скважине (от 2 до 5м/с), для однослойных - 1-3м/с. Выбор скорости вращения коронки можно произвести по диаграмме (рис. 11.19) в зависимости от типа коронки и её размеров.

Рис.11.19 Диаграммавыбора скорости вращения коронки

Нагрузку на импрегнированную коронку и расход жидкости приблизительно можно принимать в зависимости от твердости, размера коронки и скорости вращения, в соответствии с руководством по применению алмазного инструмента для буровых труб B/Q, NQ, HQ (издание четвертое, 1997 г., Канада) по табл. 11.2.

Таблица 11.2

Твердость породы	Скорость вращения коронки, об/мин.	Нагрузка на коронку	Количество промывочной жидкости	Ожидаемая механическая скорость бурения, см/мин.
Для коронок BQ(56 мм)
Сверхтвердая	1000-1400	2300-3600	26-36	7,5-10
Очень твердая	1000-1200	1600-2700		7,5-13
Среднетвердая	800-1200	1100-1600		10-15
Для коронок NQ(66 мм)
Сверхтвердая	1000-1200	2700-3600	36-45	7,5-10
Очень твердая	800-1200	1800-2700		7,5-13
Среднетвердая	600-1200	1100-1600		9-15
Для коронки HQ(76 мм)
Сверхтвердая	800-1000	2700-4500	45-50	7,5-10
Очень твердая	600-1000	1800-2700		7,5-13
Среднетвердая	600-800	1300-2700		10-16

Для более точного расчета промывочной жидкости для различных буровых снарядов можно определить по диаграмме «Промывка» (рис. 11.20).

Точно определить параметры технологических режимов весьма трудно. Тем не менее слишком большие параметры (например, осевой нагрузки) могут вызвать такие проблемы как:

- избыточный износ коронки;

- искривление скважины;

- поломка или износ бурового снаряда и буровых труб.

Ориентировочно можно считать, что при наличии горных пород неабразивных, малоабразивных следует применять технологические параметры по максимуму, а для слабоабразивных и сильноабразивных пород–по минимуму.

Рис.11.20 Диаграмма «Промывка»