Шарошечные долота. 
Классификация скважин

Эти долота (рис. 2) успешно используют при вращательном способе бурения пород с различными физико-механическими свойствами с промывкой забоя любой промывочной жидкостью. Созданы конструкции шарошечных долот с одной, двумя, тремя, четырьмя и даже с шестью шарошками. Наиболее распространены трехшарошечные долота. Для бурения горных пород с разнообразными физико-механическими свойствами изготавливают следующие типы трехшарошечных долот:

М — для мягких, вязких, пластичных и несцементированных пород (глины, мел, гипс) ;

МС — для мягких, вязких, пластичных и несцементированных пород с пропластками пластичных и хрупкопластичных пород (глины, мел, гипс с пропластками мергеля, песчаника, сланца) ;

С — для пластичных и хрупкопластичных пород средней твердости (мергели, песчаники, сланцы) ;

СТ — для пластичных и хрупкопластичных пород средней твердости, переслаивающихся твердыми пропластками пород (мергели, песчаники, сланцы с пропластками загипсованного песчаника, сильно заглинизированные известняк и доломит) ;

Т — для хрупкопластичных твердых и абразивных пород (песчаники, доломитизированные известняки, доломиты, ангидриты с доломитом) ;

ТК — для хрупкопластичных твердых пород, перемежающихся с хрупкими твердыми и крепкими абразивными пропластками пород (песчаники, доломитизированный известняк, ангидрит с пропластками окремнелых известняков и песчаников) ;

К — для хрупких, крепких и абразивных пород (окремнелые известняки и песчаники).

Долота различных типов отличаются друг от друга размерами, шагом между зубьями, конструкцией зубьев, углом наклона оси шарошки к оси долота и конфигурацией шарошек.

С повышением твердости горных пород рекомендуется применять долота с меньшей высотой зубьев и меньшим шагом между ними. Уменьшение высоты зубьев предотвращает их поломку при разбуривании твердых пород, а сокращение шага между зубьями увеличивает эффект дробления породы.

При бурении в мягких породах шлам часто налипает на шарошки, поэтому эффект работы долота снижается, и это может привести также к прихвату бурильной колонны. Зубчатые венцы на шарошках долот типа М, МС и С располагаются так, чтобы зубья одной шарошки могли очищать от налипающей породы промежутки между зубьями соседней шарошки. Такие долота называют долотами с самоочищающимися шарошками.

Тяжелые условия работы шарошечных долот обусловливают применение для их изготовления высококачественных сталей с последующей химико-термической обработкой наиболее ответственных и быстроизнашивающихся деталей (зубьев, рабочих поверхностей шарошек). Для повышения износостойкости зубья и тыльная часть шарошек армируются зернистым твердым сплавом, изготовленным литьем из карбидов вольфрама.

Изготовляют долота с одним (у долот малого размера) и тремя промывочными отверстиями. В первом случае отверстие располагают в центре долота и в него устанавливают сменную втулку с максимальным приближением ее кромки к шарошкам. Во втором случае три отверстия располагают наклонно к оси долота так, чтобы они направляли промывочную жидкость на шарошки или к периферии долота между шарошками. Для создания эффективного процесса разрушения горной породы в промывочные отверстия, как и у лопастных долот, вставляют насадки и создают скорость истечения струй жидкости из них не менее 80−120 м/с.

Рис. 2. Трехшарошечные долота ОАО «Уралбурмаш» с фрезерованным и твердосплавным вооружением с различными конструкциями опор:

а — III 76 К-ЦА; б — III 112 Т-ЦВ-2; в — Ш 120, 6 Т-ЦА; г — III 132 К-ЦВ-1; д — III 151 С-ЦВ-1; еIII 190, 5 М-ГВ-1.