Алмазне долото - Буріння нафтових свердловин
Основна особливість алмазних доліт - наявність у яких алмазних ріжучих елементів, тобто. алмазів (природних чи синтетичних) тієї чи іншої величини (великості). У бурових долотах зазвичай використовують найменш цінний різновид природного алмазу, що називається карбонадо (бразильські технічні алмази) або чорним алмазом, що характеризується меншою твердістю, але значно більшою в'язкістю, що в умовах буріння надзвичайно важливо.
Рис 6.Алмазне долото
Алмазні долото бурове (і бурильні головки) складаються з твердосплавної алмазонесучої робочої частини (матриці) і сталевого корпусу з внутрішнім приєднувальним замковим конусним різьбленням. Долота відрізняються, один від одного формою робочої частини, якістю алмазів та системою промивання. Матриці цих долотів виготовляються методом порошкової металургії з різних металевих порошків. Ці порошки забезпечують хороше утримання алмазів і дозволяють отримувати матриці різної твердості та зносостійкості. Матриця на основі вольфраму, його карбіду та міді забезпечує достатню міцність, зносостійкість та високу теплопровідність матричного матеріалу. Для виготовлення долота (бурильних головок) застосовуються технічні алмази масою 0,05-0,34 кар (на долото бурове діаметром 188 мм витрачається 400-650 кар, або 2000-2500 зерен алмазів). Алмазні долото доцільно застосовувати за великих (понад 3000 м) глибин свердловин. Як правило, стійкість алмазного бурового долота в 20-30 разів перевищує стійкість шарошечного.
Алмазні долота бувають трьох типів: спіральні, радіальні та східчасті. У спіральних алмазних долотах робоча частина має спіралі, оснащені алмазами та промивні отвори. Долота цього типу призначені для турбінного буріння малоабразивнихта середньоабразивних порід. Радіальні алмазні долота мають робочу поверхню у вигляді радіальних виступів у формі сектора, оснащених алмазами; між ними розміщені промивні канали. Долота даного типу призначені для буріння малоабразивних порід середньої твердості та твердих порід як при роторному, так і за турбінних способів буріння. Ступінчасті алмазні долота мають робочу поверхню ступінчастої форми. Вони використовуються як при роторному, так і турбінному методах буріння при проходці малоабразивних м'яких і середньої твердості порід.
При бурінні твердих, міцних і абразивних порід знос матриці інтенсивніший, тому щоб уникнути зайвого оголення алмазів, матриця у доліт для таких порід повинна бути найбільш зносостійкою. У м'яких і середніх породах матриця зношується мало, внаслідок чого в долотах, призначених для буріння цих порід, використовується не дуже зносостійкий матеріал для матриці.
Деякими фахівцями вирізняються й інші, переважно комбіновані різновиди.
За розміщенням алмазів у матриці розрізняють два різновиди долот: одношарове і багатошарове, тобто. з імпрегнованими алмазами. Одношарові долота отримують при одношаровому укладанні відносно великих алмазів у графітову прес-форму, що призводить до їх розподілу в певному порядку на поверхні матриці, а імпрегновані - при рівномірному перемішуванні алмазів (як правило, дрібних та невисокої якості) з частинками карбіду вольфрам компонентами матриці перед спіканням долота.
Загалом алмазні долоти характеризуються монолітною конструкцією. В Україні випускають чотири різновиди алмазних доліт: одношарові ступінчасті та радіальні, імпрегновані радіальні та ступінчасті. Долота всіх різновидів виготовляють обохкласів, тобто. з природними та синтетичними алмазами.
Твердосплавні долота відрізняються від алмазних тим, що замість алмазів вони армовані надтвердими сплавами.