Износ кнопок сверла является одним из наиболее заметных и важных показателей производительности для любого, кто использует забойный молоток или перфоратор для перфоратора в сложных условиях бурения. Хотя износ кнопок является ожидаемым результатом ударного бурения, необычно быстрый или неравномерный износ часто сигнализирует о скрытых проблемах, которые могут снизить эффективность бурения, ускорить затраты на замену инструмента и даже повредить другие компоненты буровой системы. Операторы регулярно спрашивают, что является причиной такого ненормального износа и как его эффективно диагностировать.

Почему важно носить пуговицы

Твердосплавные пластины на буровом долоте концентрируют энергию удара, что позволяет более эффективно разрушать горную породу. По мере того как эти выступы изнашиваются или теряют материал, способность долота разрушать горную породу снижается, что приводит к снижению скорости проходки и увеличению нагрузки на другие компоненты бурильной колонны. В конце концов, изношенные кнопки распределяют энергию удара по более широкой площади, перемалывая породу, а не разрушая ее полностью, и отражая больше энергии обратно в молоток, что может сократить общий срок службы инструмента.

Хотя при обычном бурении некоторый износ неизбежен, операторы часто замечают асимметричные, ускоренные или несовместимые с условиями грунта узоры, что вызывает вопросы о том, что может быть причиной необычного истирания или сколов.

Твердые и абразивные грунты

Одной из основных причин быстрого износа пуговиц является бурение твердых или высокоабразивных горных пород. Когда долото сталкивается с чрезвычайно твердыми материалами, особенно с трещиноватым кварцем, песчаником или аналогичными слоями высокой твердости, внешняя окружность долота имеет тенденцию изнашиваться быстрее, уменьшая эффективный диаметр долота и способствуя преждевременной усталости головки.

Такой характер износа, называемый калибровочным износом, не только сокращает срок службы долота, но и может привести к застреванию долота в скважине, что приводит к неэффективности бурения или отклонениям, которые еще больше увеличивают износ пневмоударника и бурильной колонны.

Чрезмерная скорость вращения

Еще одним фактором, способствующим ненормальному износу, является использование слишком высоких скоростей вращения в зависимости от твердости грунта и конструкции долота. Хотя вращение помогает сметать шлам, слишком сильное вращение в очень твердых породах ускоряет истирание поверхности твердосплавных выступов и разрушает окружность долота быстрее, чем ожидалось.

Операторы должны подобрать скорость вращения в соответствии с конкретным типом долота и состоянием горной породы и уменьшать ее, когда этого требует абразивная порода. Правильный баланс помогает равномерно распределить нагрузку на кнопки и продлевает срок службы бит.

Неравномерное или несоосное сверление

Неравномерное или несоосное бурение, когда долото не идеально центрировано в скважине, приводит к неравномерному контактному усилию на кнопках. Когда одна сторона долота больше контактирует с более твердыми слоями породы, чем другая, оно испытывает непропорциональный износ. Этот вид неравномерного износа также может быть вызван плохой прямолинейностью отверстия, вибрацией или неправильным усилием подачи, приложенным во время сверления.

Регулярная проверка характера износа помогает операторам заранее выявить эти отклонения и скорректировать методы бурения, рулевое управление и давление подачи для защиты долота.

Неправильный выбор битов

Не все сверла подходят для каждого применения. Использование долота, предназначенного для более мягкого грунта в твердых породах, способствует быстрому износу кнопок. Кнопочные долота бывают разных конструкций — от сферических кнопочных профилей для твердых пород до более острых и с меньшим количеством кнопочек для более мягких пород. Выбор неправильного типа кнопки приведет к чрезмерной нагрузке и износу насадки.

Подбор геометрии долота и марки твердого сплава в соответствии с твердостью и абразивностью породы имеет важное значение для сбалансированного износа и идеальной производительности бурения.

Техника бурения и практика технического обслуживания

Поведение оператора и процедуры технического обслуживания играют важную роль в том, насколько быстро изнашиваются кнопки. Резкое изменение силы подачи или применение непостоянной тяги изменяет контактные силы на поверхности долота, ускоряя износ определенных кнопок. Кроме того, неспособность регулярно контролировать и обслуживать буровые инструменты может привести к тому, что небольшие проблемы с износом перерастут в дорогостоящие поломки.

В компании Kaiqiu Drilling Tools Co., Ltd. мы рекомендуем частые проверки износа — особенно штыревых коронок — и заменять их до того, как они резко сплющиваются или появляются трещины. Эффективное удаление шлама из скважины и поддержание правильного давления воздуха и смазки также помогают минимизировать износ.

Образцы ношения, на которые стоит обратить внимание

Различные формы износа часто указывают на конкретные причины:

Равномерный износ – постепенное уменьшение высоты выступа по всей поверхности долота часто указывает на правильную технику работы при умеренно абразивной породе.

Неравномерный износ – более сильный износ с одной стороны предполагает несоосность или неравномерность контактных сил.

Промывка корпуса – эрозия корпуса долота быстрее, чем твердосплавные выступы, обычно указывает на более мягкую породу или плохую эвакуацию стружки.

Переломы пуговиц. Треснутые или сломанные пуговицы обычно отражают чрезмерную ударную нагрузку или внезапные изменения нагрузки.

Наблюдая и интерпретируя эти закономерности износа, буровые бригады могут вносить упреждающие коррективы, которые предотвращают полный выход инструмента из строя и повышают стабильность бурения.