Позначення алмазних доліт:

Полікристалічні долота

Полікристалічні алмазні долота або долота "Stratapax" (рисунок 1.13) призначені для буріння м'яких, середніх порід у глибоких свердловинах. Це майже типові фрезерні, в основному торцеві долота, армовані новими зносостійкими матеріалами. Від твердосплавних доліт відрізняються головним чином формою виконання, способом виготовлення та розміщення породоруйнуючих ріжучих елементів. Долота „Stratapax" можуть бути виготовлені із твердосплавною матрицею, яка формує робочу головку корпусу.

а-кулеподібна робоча головка; б-плоско-випукла робоча головка; в-плоска торцева робоча поверхня (фрезерний різновид) г-заокруглена торцева робоча поверхня.

1-ніпель; 2-корпус; 3-бокові прорізи; 4-робоча торцева поверхня; 5-канал; 6-калібруюча поверхня; 7-периферія робочої головки; 8-твердосплавні зубці „Stratapax"; 9- струминні твердосплавні сопла.

Рисунок 1.13 – Долота типу „Stratapax"

Полікристалічні алмазні долота руйнують гірську породу ріжуче-сколюючою дією, що забезпечує високу механічну швидкість проходки. Для створення ріжучої дії на породу необхідні невисокі осьові навантаження.

За конструкцією полікристалічні алмазні долота представлені чотирма основними типами. Долота типу 1 використовують при роторному способі буріння та у поєднанні з низькообертовими вибійними двигунами. Долота типу 2 – при бурінні з обмеженим осьовим навантаженням для попередження викривлення ствола свердловини. Долота типу 3 – гідромоніторні. Долота типу 4 застосовують при бурінні з використанням промивальних рідин із великим вмістом твердої фази.

Головна особливість доліт „Stratapax" - це наявність в їх ріжучих елементах тонкого шару синтетичних і полікристалічних алмазів. Цей шар міцно з'єднується з потовщеною основою - субстратом. Одержана таким чином монолітна пластинка володіє високою міцністю і зносостійкістю, а за твердістю лише трохи поступається природним алмазам. Порівняно з природними алмазами така пластинка характеризується рівномірним розподілом властивостей у всіх напрямках, що запобігає утворенню тріщин і надає ріжучому елементу високу стійкість абразивному зносу. Пластинки можуть мати різну форму і габарити (товщину, ширину та ін.). Пластинки виготовляють, як правило, дископодібними (типу „Stratapax"). Діаметр пластинок від 12,7 до 50,8 мм. Пластинка має твердосплавну основу (твердий сплав типу ВК), яка покрита шаром полікристалічного алмазу (рисунок 1.14 а). озброєння і схеми їх взаємодії з гірською породою. Товщина алмазного шару 0,5-0,7 мм. Міцність твердого сплаву на згин на 70 % вища ніж міцність на згин полікристалічного алмазу. Тому в пластинці з шаровим розміщенням названих матеріалів оптимально поєднуються твердість, зносостійкість та міцність на згин.

Пластинки „Stratapax" витримують великі навантаження у випадку, якщо вони спираються на підставку, переважно із твердого сплаву. Тому їх не прикріплюють безпосередньо до корпусу, а використовують як ріжучий елемент, виконаний у вигляді циліндричного штиря або зубця. Ріжучий елемент складається з підставки і пластинки, яка має шар синтетичних полікристалічних алмазів (рисунок 1.14). Підставка має в основному циліндричну зовнішню поверхню. Пластинка „Stratapax" прикріплюється до плоскої грані, яка забезпечує у процесі буріння нахил поверхні алмазного шару під від'ємним кутом до вибою свердловини.

а - пластинки типу „Stratapax”; б – пластинки типу „Ballaset”;

в – різець із пластинок типу „Ballaset”; г, д – схеми взаємодії взірців з породою.

1 – твердосплавна основа; 2 – шар полікристалічного алмазу; 3 – опора; 4 – підставка.

Рисунок 1.14 – Алмазотверлосплавні пластинки, елементи