7368841489

odpornych na erozyjne oddziaływanie płuczki, która omywa rdzeń. W systemie czołowym koronki posiadają kanały wewnątrz matrycy. Zaletą tego systemu jest przekierowanie strumienia płuczki z przestrzeni rura zewnętrzna - rura wewnętrzna kanałami na dno otworu, ograniczając w ten sposób erozyjne oddziaływanie płuczki na rdzeń.

Rozwiązaniem problemu małej odporności termicznej są diamenty syntetyczne typu TSD (Thermally Stable Diamond), których temperaturowy zakres pracy sięga 1470 K. [22] [43]

Dalsze udoskonalenia konstrukcji koronek diamentowych zmierzają do podwyższenia trwałości oraz osiągania wyższych prędkości wiercenia poprzez usprawnienie chłodzenia matrycy i zwiększenie efektywności oczyszczania narzędzia ze zwiercin. Cel ten można osiągnąć poprzez zastosowanie dodatkowych kanałów płuczkowych w przestrzeni pierścieniowej. Uzyskuje się wówczas nie tylko powierzchniowe chłodzenie narzędzia, ale również objętościowe, utrzymując równomierny rozkład temperatury na całej matrycy. Płuczka, wypływając z dysz, ulega gwałtownemu rozprężeniu na skutek czego następuje zassanie płuczki, której strumień został skierowany pod czoło koronki, poprawiając w ten sposób oczyszczanie diamentów ze zwiercin, a to z kolei wpływa pozytywnie na prędkość mechaniczną wiercenia.

Oprócz polepszenia mechanicznych wskaźników wiercenie poprzez konstrukcje ostrzy, matryc czy systemów płukania, coraz większą uwagę przykłada się do ochrony rdzenia. Główną przyczyną niszczenia rdzenia przez narzędzia wiercące jest erozyjne oddziaływanie płuczki wiertniczej oraz niestabilna praca narzędzia na dnie otworu.

Destrukcyjne oddziaływanie płuczki wiertniczej polega nie tylko na rozmywaniu słabo zwięzłego rdzenia, ale również na wnikaniu płuczki i jej filtratu w materiał skalny. Próbka nasiąknięta płynem zmienia swoje właściwości geomechaniczne i geochemiczne. W przypadku formacji o dużej porowatości i przepuszczalności (skały nieskonsolidowane, spękane, krasowe) cząstki stałe z płuczki oraz drobne zwierciny zatykają trwale wolne przestrzenie w skale, zafałszowując wyniki przyszłych analiz laboratoryjnych [81]. Ochronę rdzenia uzyskuję się poprzez osad filtracyjny, powstający na powierzchni rdzenia i ścianach otworu. Warstwa ochronna powstaje w wyniku działania różnicy ciśnień: hydrostatycznego i złożowego oraz specjalnych materiałów płuczkowych (głównie wielocząsteczkowe związki organiczne: CMC, CMS, PAC L, polimer HTHP). W przypadku dużej porowatości skał stosuje się materiały do likwidacji zaników o bardzo małej granulacji, które można w łatwy sposób usunąć z rdzenia podczas badań laboratoryjnych (szkoło wodne, bawełna) [93].

Według wielu badań rdzeń wiertniczy najbardziej narażony jest na wnikanie filtratu w gardle koronki [90] [99], dlatego też oprócz odpowiedniej receptury płuczki wiertniczej ważne jest, aby jej czasu oddziaływania na materiał skalny był jak najkrótszy. Rozwiązaniem tego problemu są koronki typu „Low Invasion” (rys. 2.11), które zostały