Буровые работы представляют собой сложный технологический процесс, требующий применения высокопрочного и надежного оборудования․ Одной из ключевых операций на буровой установке является наворачивание и отворачивание долота на компоновку низа бурильной колонны (КНБК)․ Для безопасной и эффективной фиксации долота при этих операциях используется специальное устройство — доска отворота долота (ключ-доска долотная)․
Что такое доска отворота и зачем она нужна?
Согласно определению, доска отворота (ключ-доска долотная) — это устройство, устанавливаемое в ротор буровой установки, которое удерживает долото во время его установки в КНБК или извлечения из нее․ Доска предохраняет долото от разворачивания, когда переводник затягивается или распускается․
Это тяжелые стальные конструкции, которые могут сильно отличаться друг от друга в зависимости от конструкции бурового стола конкретной установки, а также от типа и размера самого долота․ Категорически запрещается устанавливать долото на стальной пол — для этого необходимо использовать специальные доски отворота, а также резиновые или деревянные подкладки во избежание повреждения резьбы и корпуса долота․
Стандарты и регулирование размеров
Размеры досок отворота тесно связаны с параметрами самих буровых долот, которые стандартизированы․ Основным документом для шарошечных долот является ГОСТ 20692-2003 (ранее ГОСТ 20692-75), а также международный стандарт API Spec 7K․ Переходная шайба доски для отворота долота и сама доска выполняются в соответствии со стандартом API․
Размер долота определяется его наружным диаметром (D), который варьируется от 76,0 мм до огромных диаметров для сверхглубоких скважин․ Под каждый диаметр и тип присоединительной резьбы подбирается своя доска․
Размеры и варианты досок отворота (7-20 вариантов и способов применения)
Ниже приведены основные варианты досок отворота в зависимости от типов долот, их диаметров и конструктивных особенностей․
По типу бурового инструмента
- ДОД (Доска отворота долота шарошечного) — классический вариант для трехшарошечных долот․ Имеет специальный зев, который жестко охватывает корпус долота или его шарошки․
- Доска отворота PDC долота — предназначена для алмазных и PDC-долот․ Из-за хрупкости режущих лопастей PDC-долот, для них часто применяется не стальная, а деревянная доска или специальный щит, чтобы не повредить вооружение долота при затяжке․
- ПНД (Приспособление наворота-отворота долота PDC) — усовершенствованная конструкция, обеспечивающая безопасную работу с дорогостоящими PDC-долотами․
- Доска для трехлопастных керновых долот — разработана специально под геометрию керновых долот, надежно фиксируя лопасти без риска деформации керноприемника․
- Доска для алмазных головок (ГОСТ 26474-85), применяется при работе с бурильными головками, оснащенными сверхтвердыми композиционными материалами․
По размерам (диаметру зева) под шарошечные долота
Серийно выпускаемые доски охватывают широкий диапазон диаметров․ Вот типовые размерные варианты досок отворота:
- Доска отворота 59 мм — для долот малого диаметра, применяемых при ремонтных работах и боковом бурении․
- Доска отворота 120,6 ⎯ 123,8 мм — стандартный размер для долот, используемых в тесных стволах скважин․
- Доска отворота 126 мм — габариты самой доски составляют 350х350 мм, что позволяет удобно размещать её в роторе․
- Доска отворота 139,7 мм — один из самых востребованных размеров для стандартных трехшарошечных долот․
- Доска отворота 142,9 ⎯ 143,9 мм — усиленная версия под распространенные типоразмеры долот․
- Доска отворота 166 мм, применяется для PDC-долот среднего размера․
- Доска отворота 214,3 мм — для долот наружным диаметром D=214,3 мм, применяемых при бурении пород средней твердости․
- Доска отворота до 690 мм — мощные тяжелые конструкции для сверхкрупных долот, используемых на сверхглубоких и морских буровых установках․
По конструктивному исполнению и способам применения
- Доска со сменными вкладышами, конструкция позволяет менять зев доски под разные диаметры долот, что экономит место на буровой (например, использование шайбы P/N 1816 для вкладыша 23-49 1/2 дюйма)․
- Цельносварная доска, монолитная конструкция под конкретный размер долота, обладает максимальной прочностью․
- Деревянный щит отворота — обязательный способ фиксации для долот с поликристаллическими алмазными резцами (PDC)․ Дерево предотвращает сколы и разрушение лопастей․
- Доска с резиновыми подкладками — способ защиты замковой резьбы и корпуса долота от контактных повреждений металла по металлу․
- Специальная доска под буровой стол конкретного типа — адаптированные конструкции под роторы конкретных производителей буровых установок․
- Универсальная доска-ключ — комбинированное приспособление, позволяющее работать как с шарошечными, так и с лопастными долотами путем переустановки фиксирующих элементов․
Правила подбора и использования доски отворота
Правильный подбор доски отворота, это вопрос не только эффективности, но и безопасности на буровой․ При ошибке долото может провернуться в роторе, что приведет к срыву резьбы, падению инструмента в скважину или травмированию персонала․
Основные правила:
- Точное соответствие диаметру: Убедитесь в правильности подбора доски отворота для данного долота․ Зев доски должен плотно прилегать к корпусу или шарошке․
- Учет типа долота: Для шарошечного долота используется стальная ДОД, для PDC — деревянная доска или щит․
- Подготовка резьбы: Перед наворотом необходимо очистить и смазать присоединительную резьбу долота и переводника․
- Запрет на стальной пол: Никогда не используйте стальной пол или случайные предметы вместо сертифицированной доски отворота․
- Проверка состояния: Перед использованием осмотрите доску на предмет трещин, деформаций и износа вкладышей․
Доска отворота долота — это неотъемлемый элемент бурового процесса, от правильного выбора размеров которого зависит сохранность дорогостоящего инструмента․ Независимо от того, работаете ли вы с долотом 139,7 мм по ГОСТ, или используете мощное PDC-долотом диаметром 690 мм по стандарту API, строгое соблюдение технологии наворота-отворота с применением правильной доски гарантирует безаварийную и эффективную работу на нефтяных и газовых скважинах․