В этом типе буровых долот алмазные частицы помещаются на корпус бура. Алмаз является самым твердым материалом из когда-либо известных и состоит из чистого углерода. Благодаря твердости алмаза эти долота являются наиболее подходящим выбором для бурения твердых формаций с эрозионными свойствами. Более низкая прочность пород на сдвиг приводит к тому, что бурение алмазными долотами осуществляется с одной третью силы, необходимой для дробления пород, поэтому для бурения требуется меньшее количество труб и веса. Использование этого типа долот увеличивает скорость бурения и срок службы бура, а также сокращает количество спускоподъемных операций.
По сравнению с шарошечными и стальными лезвийными долотами алмазные долота менее чувствительны к буровому раствору. Разбавленный буровой раствор обычно повышает эффективность бурения и является более экономичным. Хотя алмазные долота в несколько раз дороже шарошечных долот, они значительно увеличивают скорость бурения. Однако снижение частоты замены резцов и простоев сделало использование этого сверла экономически эффективным. Чем меньше диаметр алмазного сверла, независимо от низкой первоначальной стоимости сверла, тем выше будет его эффективность по сравнению с толстым сверлом.
Преимущества алмазных сверл
- Увеличение скорости бурения в различных пластах и разных слоях грунта
- Сократить время поездки
- Уменьшить бит под манометр
- Нет необходимости в запасных частях
- Возможность использования при бурении в особых условиях, например, в скважинах с высоким давлением.
- За счет сокращения времени спускоподъемных операций и увеличения площади бурения снизится себестоимость бурения нефтяных и газовых скважин.
- Эти буры можно использовать для других скважин после буровых работ.
Алмазные сверла делятся на следующие категории;
- Натуральные алмазные коронки
- Поликристаллические алмазные компактные биты
- Термостойкие поликристаллические биты
Поликристаллические алмазные компактные долота
Поликристаллические алмазные компактные долота имеют готовый корпус (обычно из карбида вольфрама), а лезвия устанавливаются на поверхности корпуса. Конструкция этого типа бурового долота может быть выполнена с струей или без нее. Две важные характеристики резца включают ударопрочность и абразивную стойкость, которые зависят от размера алмазных частиц (алмазное зерно). Чем больше размер алмазных частиц, тем выше ударопрочность и ниже абразивная стойкость изготовленного резца.
Синтетический алмаз производится из комбинации углерода и кобальта в качестве катализатора. Наличие кобальта делает эти огранки менее термостойкими, чем природный алмаз. Потому что, когда резец нагревается, кобальт увеличивается в объеме, и это увеличение объема приводит к разрушению алмаза.
Термически стабильные поликристаллические биты
Термостойкие поликристаллические долота были созданы из-за термических ограничений резцов. В процессе производства этих алмазов для повышения термической стойкости конечных продуктов очистка производится кислотой, и кобальт удаляется из соединения. Другим методом изготовления является использование карбида кремния, который используется из-за его низкого коэффициента термического расширения по сравнению с кобальтом.
Приобрести добавки в буровые растворы можно в "Минерал Рус" - оптового производителя нерудных материалов.