Буровые долота, наряду с буровыми головками, являются основными породоразрушающими инструментами. Именно буровым долотом осуществляется разрушение горной породы во время бурения скважин.
История шарошечного бурового долота началась в 1909 г., когда американец Миллер Говард Хьюз запатентовал двухшарошечное буровое долото. Спустя 20 лет он же запатентовал более устойчивое трехшарошечное долото. Именно такое долото стало основным инструментом бурения и используется уже почти сто лет.
В машиностроении трудно найти инструмент, условия работы которого были бы такими же жесткими, сложными и трудно контролируемыми, как для буровых долот. Реализуемая через долото мощность, приходящаяся на 1 см его диаметра, может достигать 5—10 кВт, статическая осевая нагрузка — 10–15 кН.
Буровое долото состоит из резьбового соединения, которым оно крепится к буровой колонне, цапфы («лапы») и шарошек, которые вращаясь вокруг своей оси разрушают породу. Вращение шарошек обеспечивается через энергию турбобура (гидравлический забойный двигатель), который приводится в действие за счет нагнетания под большим давления глинистого (бурового) раствора. Так же буровой раствор охлаждает долото, температура которого может достигать 500–1000 ˚С и вымывает разрушенную породу на поверхность. Каждая шарошка снабжена множеством резцов, которые располагаются венцами. Венцы соседних шарошек расположены таким образом, что позволяют разрушать породу по всей поверхности забоя.
Применяют два способа оснащения шарошки зубцами: фрезерование зубцов из тела шарошки с последующей наплавкой зерненого твердого сплава (релита и т.п.) или установка твердосплавных штырей (резцов) в гнезда методом холодного прессования.
Различный размер долот связан со специфической формой буровой скважины. В целях снижения вероятности обвала скважины, их бурят цилиндрической форм, широкими в начале и постепенно сужающимися к концу. Чтобы придать скважине такую форму, в начале используются долота больших размеров. Постепенно, их меняют на породоразрушающие инструменты меньшего диаметра. В процессе бурения долота исстираются от воздействия на породу, поэтому, их необходимо менять и по причине износа.
Стоит отметить, что буровые долота классифицируются как по назначению, так и по характеру взаимодействия с горной породой. По назначению они подразделяются на долота для сплошного бурения, керноприемные устройства и инструмент специального назначения. Представленное долото является долотом сплошного бурения и воздействуют на всю площадь забоя.
Существует множество других способов классификации долот. По наличию или отсутствию шарошек, их количеству, по материалам, из которых они изготовлены и пр.
Представленное долото сплошного бурения, трёхшарошечное, дробяще-скалывающего типа. Это самое большое долото в нашем комплексе имеет максимальную высоту 49 см., 96 см. в диаметре, в самом широком месте. Но это далеко не предел. На производстве используются породоразрушающие инструменты куда больших размеров.
Бурение – один из ключевых процессов в открытии нового нефтегазового месторождения. В связи с этим, долото присутствует в экспозиции мемориального комплекса геологов-первопроходцев как один из ключевых элементов буровой установки.
