7368841485

wiercenia. Konstrukcja łożysk wpływa na rozmiary koronek, które mają stosunkowo dużą średnicę zewnętrzną względem średnicy uzyskiwanego rdzenia. Często bywają one przyczyną awarii i komplikacji wiertniczych na skutek odpadania rolek.

Diamenty, ze względu na swoje właściwości, wykorzystywane są w narzędziach, których zasada działania opiera się na zjawisku ścierania. Ich podstawową zaletą jest twardość (10 w skali Mosha) oraz właściwości wytrzymałościowe tj. wytrzymałość na ściskanie, odporność na ścieranie, a także niska rozszerzalność cieplna [1x10'⁶/⁰].

Koronki diamentowe były stosowane w górnictwie już od końca XIX wieku ale nie były aplikowane przez przemysł naftowy aż do roku 1921 [18]. Obecnie w przemyśle tym stosuje się diamenty naturalne (boryty, karbonaty, ballasy, kongo) oraz syntetyczne, otrzymywane w wyniku syntezy grafitu, sadzy i węgla drzewnego w wysokiej temperaturze i ciśnieniu przy obecności katalizatorów (żelazo, chrom, nikiel tytan i inne metale).

Mechanizm niszczenia struktury skały narzędziami diamentowymi jest skomplikowany i wg różnych autorów [65] [102] przebiega on w dwóch etapach zależnych od głębokości zagłębiania się diamentu w skałę.

W początkowej fazie, przy małym zagłębianiu się diamentu, dochodzi do zgniecenia i rozkruszenia skały na granicy kontaktu diament - skała (ścieranie). W miarę zagłębiania i przesuwania się diamentu następują zmiany naprężeń, wzrasta ciśnienie wewnętrzne w zagęszczonym materiale oraz powstaje siła tarcia materiału wyciskanego spod diamentu. W efekcie tych zjawisk dochodzi do odkształcenia skały w formie paraboloidy obrotowej i odspojenie jej fragmentu od calizny.

Diamenty dobiera się do twardości skał, głębokości, warunków otworowych oraz parametrów mechanicznych wiertnicy. Ogólna zasada opiera się na założeniu, iż do skał miękkich stosuje się diamenty większe niskiej jakości, natomiast w miarę wzrostu twardości skał używane są diamenty mniejsze, ale o wyższej jakości.

Rozmiar diamentów określa się przy pomocy ziarnistości [szt./karat]. Jest to liczba kryształów diamentów przypadających na masę jednego karata (1 karat = 0,2g). Natomiast dla proszku diamentowego podaje się numer sita US mesh, czyli liczbę oczek sita na długości jednego cala. [21]

Główne elementy konstrukcyjne koronek diamentowych to korpus zakończony gwintem umożliwiającym połączenie narzędzia z rdzeniówką oraz matryca, w której osadzone są diamenty.

Podstawowym zadaniem matrycy jest utrzymanie diamentów w warunkach zmiennych naprężeń występujących podczas rdzeniowania. Matryce wykonywane są zazwyczaj z węglików spiekanych ze względu na twardość oraz współczynnik rozszerzalności cieplnej tego materiału, który powinien być zbliżony do rozszerzalności cieplnej diamentów. Przeciwdziała to przedwczesnemu wypadaniu diamentów z matrycy.