1. METODY WYKONYWANIA OTW. Metody wiertnicze dzielimy na klasyczne i na metody niekonwencjonalne, mające mniejsze zastosowanie i będące w stadium prób.

Metody klasyczne dzielimy w zależności od:

- sposobu zwiercania skały na dnie otworu

- rodzaju przewodu wiertniczego

- wielkości średnicy otworu

- sposobu usuwania zwiercin z dna otworu

- siły napędowej używanej do wiercenia i umieszczenia silnika

- kierunku wykonywania otworów

W zależności od sposobu zwiercania skały na dnie otworu wiertniczego wiercenia można podzielić na udarowe, obrotowe i udarowo-obrotowe lub obrotowo-udarowe. Metody wierceń udarowych można podzielić w zależności od rodzaju przewodu na wiercenia z przewodem linowym i wiercenia z przewodem żerdziowym. Wiercenia udarowe na przewodzie żerdziowym, w zależności od liczby udarów świdra o skałę, można podzielić na wolno- i szybkoudarowe.

W zależności od sposobu usuwania zwiercin z dna i spodu otworu wiercenia udarowe dzielą się na suche lub płuczkowe. W czasie wiercenia suchego zwierciny z dna otworu wiertniczego wydobywa się zawieszoną na linie łyżką, a przy wierceniu płuczkowym zwierciny są usuwane i wynoszone na powierzchnię przez wtłaczaną do otworu płuczkę wiertniczą.

Wiercenia udarowe mogą być ręczne lub mechaniczne, można je podzielić na wiercenia udarowe zwykłe z silnikiem na powierzchni ziemi oraz wiercenia z silnikiem na spodzie, w otworze ponad świdrem. W zależności od częstotliwości udarów świdra o skałę w metodzie udarowej można wyróżnić wiercenia wolnoudarowe lub szybkoudarowe.

Metody wierceń udarowych mogą służyć do wykonywania otworów normalnych o średnicy do 500 mm lub otworów wielkośrednicowych, np. szybów wiertniczych, o średnicy powyżej 500 mm.

Metody wiercenia obrotowego, ze względu na siłę napędową potrzebną do obracania świdra przy wierceniu, dzielą się na wiercenia ręczne obrotowe - okrętne albo wiercenia mechaniczne obrotowe - maszynowe. W metodzie okrętnej przewodem są żerdzie, a w metodach mechanicznych rury płuczkowe.

Przy metodach obrotowych mechanicznych zwierciny usuwane są z dna otworu przez tłoczoną z powierzchni płuczkę wiertniczą, przy metodach udarowych zaś specjalnym przyrządem w kształcie rury zwanym łyżką, która ma umieszczony u dołu zawór. Stąd też wiercenie z płuczką nazywa się mokrym, a bez płuczki — suchym.

W zależności od wielkości średnic wykonywanych otworów wiercenia mechaniczne obrotowe można podzielić na:

— normalnośrednicowe — Rotary — o początkowej średnicy ≤ 500 mm,

— małośrednicowe, zwane czasem małodymensyjnymi, zwykle o początkowej średnicy otworu wynoszącej ≤ 200 mm,

— wielkośrednicowe, zwane wielkodymensyjnymi, przy wykonywaniu otworów (szybów wiertniczych, tuneli) o najmniejszej początkowej średnicy ≤ 500 mm.

W zależności od sposobu otrzymywania próbek z wierceń metody wiertnicze można podzielić na: — wiercenia rdzeniowe i wiercenia pełne, zwane też pełnootworowymi — bezrdzeniowe. Rdzenie można też otrzymywać przy wierceniach w postaci „kawałków" przy odwrotnym krążeniu płuczki (metoda Con-Cor).

Biorąc pod uwagę sposób wprowadzania w ruch obrotowy przewodu wiertniczego (rur płuczkowych), wiercenia mechaniczne można podzielić na: — wiercenia stołowe (Rotary), — wiercenia wrzecionowe.

W zależności od sposobu usuwania próbek skalnych spod świdra przez płuczkę. wiercenia obrotowe można podzielić na: — płuczkowe z prawym krążeniem płuczki wiertniczej, — płuczkowe z odwrotnym krążeniem płuczki wiertniczej.

Jednocześnie płuczkę wiertniczą można stosować w postaci lotnej (powietrze), w postaci płynnej (iłowa, olejowa, wapienna, wodna, skrobiowa itd.) lub w postaci „kombinowanej".

W zależności od miejsca umieszczenia silnika napędowego wiercenia obrotowe mechaniczne można podzielić na: — wiercenia z silnikiem na powierzchni, wiercenia z silnikiem na spodzie otworu wiertniczego, bezpośrednio nad świdrem. Do metod z silnikiem na spodzie otworu wiertniczego można zaliczyć: — wiercenia elektrowiertem, — wiercenia turbowiertem.

W zależności od rodzaju przewodu, na którym zapuszcza się elektrowiert do otworu, można podzielić te wiercenia na:

— wiercenia elektrowiertem rurowym zapuszczanym na rurach płuczkowych, — wiercenia elektrowiertem bezrurowym zapuszczanym na linie. Przy wierceniach turbowiertem, zwanych inaczej wierceniami turbinowymi, zamiast silnika elektrycznego stosuje się turbinę napędzaną płynną płuczką wiertniczą. Wierceniami, w których przewodem wiertniczym są rury płuczkowe, można wykonywać otwory: — normalne — pionowe w dół, kierunkowe — celowo odchylone od pionu pod określonym kątem.

Wiercenia udarowo-obrotowe w zależności od przewagi udarów czy też obrotów przy wierceniu dzielą się na: — udarowo-obrotowe, — obrotowo-udarowe.

Metody niekonwencjonalne dzielą się na: wybuchowe, termiczne, hydrauliczne i elektrofizyczne.

2. SYSTEMY OBIEGU PŁUCZKI.

- normalne krążenie płuczki

- odwrotne krążenie płuczki

- specjalne systemy krążenia płuczki

Wynoszenie zwiercin ze spodu otworu odbywa się przy wierceniach obrotowych wskutek krążenia płuczki wiertniczej. Krążenie płuczki wiertniczej może być normalne czyli prawe lub odwrotne. Najczęściej jest stosowane prawe krążenie płuczki. Odmianą prawego krążenia płuczki Jest odwrotne krążenie. W tym przypadku płuczka wiertnicza jest tłoczona z powierzchni ziemi pompą płuczkową na spód otworu, przestrzenią między ścianą otworu a przewodem wiertniczym. Z dna otworu wiertniczego wynosi kawałki rdzeni odwiercone przez koronkę i rurami płuczkowymi wypływa do koryta na powierzchnię ziemi. Przy odwrotnym krążeniu płuczki mogą być wynoszone większe okruchy skalne, a nawet kawałki rdzenia. Jest to możliwe dzięki większej prędkości strumienia wypływającej płuczki wiertniczej w rurach płuczkowych.

Przy wierceniach otworów wielkośrednicowych bezrdzeniowych można po kolei stosować wszystkie trzy systemy krążenia, przy czym mogą się one zmieniać w poszczególnych etapach wiercenia takiego otworu.

Przy wierceniach rdzeniowych oraz turbinowych stosowane jest zazwyczaj normalne krążenie płuczki lub obiegi specjalne, jakkolwiek mogą wystąpić wówczas trudności w stosowaniu pomp płuczkowych o wymaganych wydajnościach.

Przy wierceniach wielkośrednicowych bezrdzeniowych powinno się stosować odwrotne krążenie płuczki, które w porównaniu z normalnym zapewnia większą prędkość przepływu płuczki wynoszącej zwierciny, w związku z czym mogą być wynoszone większe cząstki zwiercin. W przypadku powiększenia prędkości przepływu płuczki dla uzyskania lepszego oczyszczania dna otworu, wymywanie ściany otworu wiertniczego nie stwarza zbyt dużego niebezpieczeństwa. Do wad tego systemu krążenia należy zaliczyć jednak zbyt słabe oczyszczanie dna otworu oraz ostrzy świdra przez płuczkę na skutek małej prędkości jej przepływu na dnie otworu. Poza tym przy odwrotnym systemie krążenia płuczka porywa zwierciny spod świdra, doprowadzając je do środka otworu. Przeciwstawiają się temu siły odśrodkowe powstałe przy obracaniu się przewodu ze świdrem. W wyniku tego zwierciny skalne przemieszczają się do środka otworu po dłuższej drodze, co powoduje większe zanieczyszczenie dna otworu zwiercinami oraz powtórne ich urabianie (dodatkowa praca). Przy tym obiegu do wynoszenia płuczki ze zwiercinami wykorzystywana jest energia sprężonego powietrza, którego cząsteczki wtłoczone w płuczkę ciekłą posiadają siłę unoszenia równą ciężarowi wypartej płuczki (przy pominięciu ciężaru powietrza). Poza tym przy odwrotnym systemie płukania otworu płuczka znajduje się w ruchu wraz z przewodem wiertniczym poniżej poziomu zanurzenia rur powietrznych. W związku z tym powstają dodatkowe opory hydrauliczne przepływu, na pokonanie których zużywane jest dodatkowe ciśnienie.

Odwrotny system krążenia płuczki może być zrealizowany przez zastosowanie sprężonego powietrza (air-liftu) do wynoszenia płuczki ciekłej ze zwiercinami na powierzchnię przy użyciu agregatu pompowego ssącego.

Prawe i lewe krążenie płuczki wiertniczej

Wiercenia mogą być wykonywane przy prawym i lewym (odwrotnym) krążeniu płuczki w otworze wiertniczym. Przy prawym krążeniu płuczki pompy płuczkowe zasysają płuczkę wiertniczą ze zbiornika ssawnego i przetłaczają ją za pośrednictwem przewodów napowierzchniowych do kolumny rur płuczkowych i do świdra, skąd po wypływie z kanałów świdra płuczka oczyszcza dno otworu wiertniczego ze zwiercin i wypływa przestrzenią pierścieniową poza kolumną rur płuczkowych na powierzchnię, gdzie oczyszcza się w korytach płuczkowych i następnie wpływa do zbiornika stawnego płuczki.

Przy lewym krążeniu płuczki wiertniczej przepływ płuczki odbywa się w odwrotnym kierunku. Płuczka wiertnicza wtłaczana jest do przestrzeni pierścieniowej poza kolumną rur płuczkowych i po oczyszczeniu dna otworu ze zwiercin wpływa otworami do wnętrza świdra, a stąd do kolumny rur płuczkowych, którymi wypływa na powierzchnię, wynosząc zwierciny skalne w postaci małych rdzeni.

Lewe krążenie zaleca się przy przewierceniu pokładów o wysokim ciśnieniu złożowym. W tych przypadkach płuczka o wyższym ciężarze właściwym, płynąc w dół w przestrzeni pierścieniowej, będzie zabierać z sobą bańki gazu razem ze zwiercinami i wynosić je na powierzchnię poprzez kolumnę rur płuczkowych.

Krążenie lewe można także z korzyścią zastosować przy wierceniach węglowych, gdzie uzyskanie rdzeni z pokładów węglowych ma podstawowe znaczenie. Wszystkie urządzenia do wiercenia z krążeniem lewym przystosowane są również do wiercenia z krążeniem prawym.

Przy wierceniu z krążeniem lewym wylot otworu wiertniczego musi być uszczelniony za pomocą odpowiedniego dławika, poza tym świdry muszą mieć kanały przelotowe o większej średnicy dla przejścia rdzenia. Stosowanie krążenia lewego ma następujące zalety: — zmniejszanie się zaiłowania przewiercanych pokładów, — wysoka prędkość wynoszenia okruchów skalnych (rdzeni), — wynoszenie większych okruchów skalnych, które dają możność szybszego rozpoznania geologicznego przewierconych warstw, — łatwiejsze wykonywanie niektórych robót ratunkowych. Do wad krążenia lewego należą:

— niemożność jego stosowania w przypadku zaniku płuczki w otworze wiertniczym w warstwach spękanych, szczelinowatych i silnie porowatych,

— trudności z utrzymaniem szczelności dławika u wylotu otworu wiertniczego,

— możliwość zatykania okruchami skalnymi kanałów przelotowych w świdrze i w rurach płuczkowych,

— konieczność w wielu przypadkach orurowania ścian otworu wiertniczego.

komora gdzie można mieszać sproszkowany ił z dodatkami ulepszającymi).

6. ELEMENTY PRZEWODU WIERTN: TYPY, RODZAJE, RODZAJE POŁĄCZEŃ.

Rury płuczkowe, skręcone z sobą za pośrednictwem złączek i zworników tworzą kolumnę rur płuczkowych. Kolumna ta służy w wierceniu obrotowym do przeniesienia ruchu obrotowego od stołu wiertniczego, umieszczonego na powierzchni, do świdra pracującego na dnie otworu wiertniczego oraz dla doprowadzenia płuczki wiertniczej od pomp płuczkowych, ustawionych na powierzchni, do świdra. W wierceniu turbinowym kolumna rur płuczkowych znajduje się w spoczynku i służy tylko do doprowadzenia płuczki wiertniczej do turbiny turbowiertu. Kolumna rur płuczkowych spełnia również pomocniczą rolę przy robotach mających na celu usunięcie awarii wiertniczej, powstałej w otworze wiertniczym.

Kolumnę rur płuczkowych, składającą się — idąc od góry — z graniatki, rur płuczkowych wraz z złączkami i zwornikami oraz obciążników, nazywa się przewodem wiertniczym. Dwie lub trzy rury płuczkowe, skręcone z sobą za pomocą złączek (lub w przypadku dłuższych rur za pomocą zworników) tworzą pas rur płuczkowych. Pasy rur płuczkowych łączy się za pomocą dwuczłonowych łączników zwanych zwornikami. Stosowane są również bezzwornikowe połączenia rur płuczkowych.

Kolumna rur płuczkowych pracując przenosi moment obrotowy od silnika do świdra na bardzo dużą odległość i na skutek sił odśrodkowych przyjmuje postać spiralnie wygiętej sprężyny; ze względu na warunki pracy musi być wykonana z wysokogatunkowej stali.

Rury płuczkowe wykonuje się jako rury stalowe bez szwu o średnicach zewn. 6,5/8'', 5,1/2'', 5'' ,4,1/2'' ,4'', 3,1/2'', 2,7/8'', 2,3/8.

Według typu połączeń, rozróżnia się cztery kategorie rur płuczkowych:

— rury płuczkowe ze spęczonymi do wewn. końcami i naciętym na nich drobnym gwintem - najbardziej rozpowszechniona,

— rury płuczkowe ze spęczonymi na zewnątrz końcami i naciętym na nich drobnym gwintem,

— ze spęczonymi na zewnątrz końcami i naciętym na nich grubym stożkowym gwintem,

— z przyspojonymi na styk zwornikami.

Spęczenia na końcach rur płuczkowych mają na celu zapobiec osłabieniu przekroju rury w tych miejscach, w których nacięty jest gwint. Kolumna rur płuczkowych,. złożona z tego rodzaju rur, charakteryzuje się zwiększonymi oporami hydraulicznymi, co stanowi jej ujemną stronę.

Zewnętrzna, jak i wewnętrzna powierzchnia rur płuczkowych powinna być gładka, bez zadziorów, guzów, wklęsłości, łusek, rys i pęknięć.

Rury płuczkowe wykonuje się z wysoko jakościowej stali węglowej lub stali stopowej. Do głębokich wierceń powinny być stosowane rury płuczkowe wykonane ze stali stopowej, ulepszonej termicznie.

Długość rur płuczkowych wynosi: do średnicy zewnętrznej 2.3/8'' — 5,5 do 6,7 m, zaś rur płuczkowych powyżej 2,7/8''— 8,2 do 9,1 m.

Gwint rur płuczkowych jest prawy, a gwint lewy wykonywany jest tylko na zamówienie i stosowany jest przy robotach ratunkowych gdy odkręca się w odwiercie urwane rury płuczkowe o prawym gwincie.

Zworniki

Pojedyncze rury płuczkowe skręca się z sobą w tzw. pasy, których długość zależy od wysokości wieży wiertniczej. Pasy rur płuczkowych łączy się z sobą za pomocą krótkich łączników rurowych, zwanych zwornikami.

Każdy zwornik składa się z dwóch części: czopa i mufy. Zarówno czop, jak i mufa mają z jednej strony drobny gwint o liczbie 8 zwojów na cal dla przykręcenia ich na końce rur płuczkowych, natomiast na drugim końcu mają gwint gruby o liczbie 4 lub 5 zwojów na cal dla wzajemnego skręcania obu części zwornika, czyli połączenia z sobą dwóch pasów lub dwóch rur płuczkowych. Dzięki takiej konstrukcji gwintu zwornikowego, kolumny rur płuczkowych skręca i rozkręca Się szybko i lekko, a poza tym oszczędza się gwintu rur płuczkowych.

Istnieją także zworniki, których średnica zewnętrzna jest równa lub prawie równa średnicy zewnętrznej rury płuczkowej. Stosuje się je wówczas, gdy rury płuczkowe podczas zapuszczania i wyciągania z odwiertu, muszą przechodzić przez odpowiedni dławik, umieszczony u wylotu otworu wiertniczego.

Poza tym istnieją zworniki wewnątrz gładkie, które stosuje się przy rurach płuczkowych o końcach spęczonych na zewnątrz. W tych zwornikach strumień przepływającej płuczki nie doznaje żadnego zwężenia, tak że opór dla przepływu w tych zwornikach się nie zwiększa. Zworniki te ulegają jednak szybkiemu zużyciu od zewnątrz.

Zworniki z wąskim i .szerokim przelotem nakręca się na rury płuczkowe z końcami spęczonymi od wewnątrz, natomiast zworniki gładkie nakręca się na rury płuczkowe z końcami spęczonymi od zewnątrz.

Zworniki wykonuje się ze stali stopowej konstrukcyjnej. Gwint zworników może być prawy lub lewy.

Obciążniki do wiercenia obrotowego

Zadaniem obciążników przy wierceniu obrotowym jest wywieranie swym ciężarem odpowiedniego nacisku na świder w czasie wiercenia oraz usztywnianie dolnej części kolumny rur płuczkowych, znajdujących się tuż za świdrem. Przy braku obciążników wywieranie nacisku na świder dolną częścią kolumny rur płuczkowych powoduje ich ściskanie i wyginanie, co przy zmiennym charakterze tych obciążeń prowadzi do zmęczenia materiału rur płuczkowych, mogącego stać się przyczyną ich urywania.

W celu uzyskania odpowiednio dużego nacisku skręca się z sobą kilka lub kilkanaście obciążników. Ciężar obciążników powinien być tak duży, aby co najwyżej 70—80% ich ciężaru służyło do wywierania nacisku na świder, a reszta do utrzymania przewodu w stanie napiętym.

Długość obciążników do wiercenia stołowego, jest najczęściej równa długości rur płuczkowych, tj. 6 i 9 m. Grubość ścian obciążników wynosi średnio od 20 do 25 mm.

Graniatki

Graniatka służy do połączenia kolumny rur płuczkowych z głowicą płuczkową i do przeniesienia momentu obrotowego od stołu wiertniczego na kolumnę rur płuczkowych, a zarazem na świder pracujący na dnie otworu wiertniczego. Przekrój graniatki jest najczęściej kwadratowy, ale są również graniatki o przekroju sześciobocznym, ośmiobocznym lub krzyżowym. Graniatki o przekroju sześcio- i ośmiobocznym stosowalne są przeważnie przy większych liczbach obrotów stołu wiertniczego, np. ponad 250 obr/min lub więcej. Zewnętrzne wymiary graniatek dostosowane są do wymiarów zworników. Długość graniatek jest różna — powinna ona być równa lub większa od długości rur płuczkowych.

Są dwa typy graniatek, a mianowicie typ jednolita i wieloczęściowa. W każdym typie rozróżnia się dwie odmiany — graniatka z prawymi i lewymi gwintami. Oba końce graniatki mają nacięty gwint o 8 zwojach na cal, przy czym na górnym końcu znajduje się gwint lewy, przeciwdziałający odkręceniu graniatki w czasie wiercenia, na dolnym zaś — gwint prawy. Do połączenia graniatki z kolumną rur płuczkowych oraz z głowicą płuczkową służą specjalne łączniki.

Z powodu dużych obciążeń, jakim podlega graniatka w czasie wiercenia, wykonuje się ją ze stali stopowej, starannie przekuwa i poddaje obróbce cieplnej, a następnie obrabia się, aby gładko przechodziła przez wkłady główne stołu wiertniczego.

Graniatka powinna być prostoliniowa, aby zapewnić symetrię, równowagę i wykonywanie prostego otworu. Graniatki nie można używać do wiercenia, gdy: — ma krzywiznę większą od dopuszczalnych odchyłek, — przepuszcza płuczkę na połączeniach gwintowych albo w caliźnie, — nie wytrzymuje ciśnienia 120 atm, — wykazuje wyżery korozyjne na powierzchni.

Łączniki

Łączniki stosuje się do łączenia elementów przewodu wiertniczego oraz do łączenia z nim narzędzi wiertniczych.

Rozróżnia dwa rodzaje łączników: J — o jednakowych wielkościach złączy i R — o różnych wielkościach złączy. W każdym z tych rodzajów rozróżnia się typy: CM — łącznik z czopem i mufą, C — łącznik z dwoma czopami i M — łącznik z dwiema mufami. Prócz tego w rodzaju R wyróżnia się typ MC, gdy mufa ma złącze mniejsze niż czop.

7. RODZAJE NAPRĘŻEŃ WYSTĘPUJĄCYCH W PRZEWODZIE W TRAKCIE ZAPUSZCZANIA, WYCIĄGANIA I WIERCENIA.

W czasie wiercenia lub przy wyciąganiu kolumny rur płuczkowych występują różne obciążenia, wskutek czego w materiale rur powstają na przemian zmienne naprężenia ściskające, rozciągające, zginające, skręcające. Dlatego też rury płuczkowe są wykonywane z wysokowartościowej stali.

Naprężenia rozciągające pochodzą od ciężaru własnego rur podczas ich zapuszczania lub wyciągania. Przy wyciąganiu naprężenia te rosną na skutek tarcia rur płuczkowych o ścianę otworu, zwłaszcza gdy otwór jest odchylony od pionu.

Wielkość sił rozciągających zwiększa się ze wzrostem głębokości otworu. Największe naprężenia są w materiale pierwszej rury płuczkowej. Często stosuje się kombinowaną kolumnę rur płuczkowych złożoną z 2 sekcji o różnych średnicach aby zwiększyć jej głębokość zapuszczania.

Naprężenia rozciągające zależne są od ciężaru kolumny rur płuczkowych w momencie podnoszenia, hamowania i opuszczania.

Naprężenia ściskające powstają wskutek przenoszenia nacisku wywieranego ciężarem kolumny rur płuczkowych (obciążników) lub jej części na narzędzie wiercące, co powoduje wygięcie dolnej części przewodu. W miarę zwiększania nacisku na świder przewód będzie się giął dotykając ścian otworu - powoduje wzrost momentu zginającego. Naprężenia skręcające powstają zaś przy przenoszeniu obrotów z wiertnicy na koronkę rdzeniową w czasie wiercenia. Wyboczenie rur płuczkowych może powstać wskutek przenoszenia nacisku na narzędzie wiercące, szczególnie w otworze o większej średnicy.

Niepożądane naprężenia mogą wyniknąć z wewnętrznego ciśnienia spowodowanego tłoczoną płuczką, np. w chwili wznawiania krążenia płuczki podczas przychwycenia przewodu wiertniczego przez warstwę skalną. Stąd więc, ze względu na występowanie tych naprężeń, rury płuczkowe są produkowane ze stali o wytrzymałości doraźnej na rozerwanie R_m= 785—882 MPa, walcowane bez szwu. .

16. RODZAJE NARZĘDZI DO URABIANIA SKAŁ.

Do urabiania skał stosujemy świdry, które dzielimy na dwie grupy:

-świdry gryzowe,

-świdry diamentowe,

Świdry gryzowe ze względu na sposób wykonania zębów dzielimy na:

a) z frezowanymi zębami,

b) z wstawianymi zębami słupkowymi,

ad a). Przeznaczone są głównie do zwiercania skał miękkich i średnio twardych, produkowane są z samooczyszczających się uzębieniem przy czym gryzy maja kształt dwóch lub więcej stożków. Świdry gryzowe kalibrują ścianę otworu tylną częścią zębów gryzów. Średnice i kąt przy wierzchołku dobiera się z warunku uzyskania największej objętości elementów tocznych łożysk świdra. Wielkości te zależ od kąta nachylenia osi czopów łap w stosunku do osi świdra i kąta nachylenia gryzów względem osi otworu. Typy świdrów różnią się geometrią gryzów, wysokością, długością podziałka i kątem zaostrzenia zębów. Świdry charakteryzują się zmiennym współczynnikiem pokrycia dna otworu zębami, liczba zębów na wieńcach gryzów, sposobem ich rozmieszczenia wzdłuż tworzących gryzów, utwardzeniem, wzmocnieniem i napawaniem elementów pracujących świdra. Konstrukcja łożysk tych świdrów uzależniona jest od wymiarów świdra i dostosowana do przenoszenia dużych obciążeń osiowych. Świdry gryzowe mogą się różnić liczbą gryzów i występują jako:

dwu,truj,cztero-gryzowe.

Ad b).Świdry gryzowe słupkowe są stosowa-ne do wiercenia otworów w bardzo twardych i ściernych skałach. Zmiana kształtu wierzchołków słupków i konstrukcji wieńców dla świdrów słupkowych przeznaczonych do zwiercania skał miękkich i średnio twardych przy równoczesnym ulepszeniu łożysk i wydłużeniu czasu ich pracy umożliwia stosowanie świdrów słupkowych do zwiercania skał o różnej twardości. Świdry gryzowe ze słupkami z węglika wolframu są bardziej efektywne przy wierceniu otworów głębokich niż świdry z zębami frezowanymi. Uzyskuje się wydłużenie czasu pracy świdrów gryzowych słupkowych przy zwiercaniu skał twardych. Wydłużenie czasu pracy uzyskuje się przez stosowanie uszczelnionych i smarowanych łozysk.

Świdry diamentowe przeznaczone do wiercenia otworów głębokich zbrojone są dużą liczbą drobnoziarnistych diamentów, umocowanych w metalu matrycowym, składającym się z proszku twardych spieków na osnowie węglika wolframu. Skład twarde­go spieku, liczbę, wielkość ziarn oraz sposób rozmieszczenia diamentów na powierzchni matrycy dobiera się w zależności od fizyczno-mechanicznych właściwości zwiercanej skały.

W świdrach diamentowych przeznaczonych do zwiercenia skał twardych stosuje się drobnoziarniste diamenty, zaś do skał średniej twardości diamenty gruboziarniste. W zależności od stopnia ścierności zwiercanej skały dobiera się świdry diamentowe o nor­malnej i zwiększonej wysokości powierzchni bocznej matrycy świdra, kalibrującej ścianę otworu wiertniczego

Dalszą cechą charakteryzującą świdry diamentowe jest geometria stożka wewnętrz­nego. W skałach sprężysto-kruchych i ścier­nych, w celu zwiększenia bocznej powierzch­ni narzędzia diamentowego i osadzenia więk­szej ilości diamentów, stosuje się świdry o ma­łym kącie wierzchołkowym od 60 do 70°.

Obecne konstrukcje świ­drów PDC charakteryzują się:

- stalowym lub matrycowym kadłubem z węglika wolframu,

- segmentowym, żebrowym lub skrzydłowym rozmieszczeniem ostrzy, - bocznymi kanałami płuczkowymi,

- kilkoma nasadkami dyszowymi w zależności od średnicy i konstrukcji świdra.

Rozróżnia się następujące typy świdrów PDC:

-serii R -przeznaczone do wiercenia w skałach miekkich i średnio twardych,

-serii S -maja ostrza z syntetycznych polikrystalicznych diamentów, zastosowanie jak wyżej,

-serii M -mają ostrza z termicznie odpornych polikrystalicznych diamentów, przeznaczone do wiercenia w skałach średnio twardych i twardych,

-serii Z -wykonane z kombinowanymi ostrzami z polikrystalicznych diamentów oraz z termicznie odpornymi ostrzami mozajkowymi, do wiercenia w skałach ściernych.

---