Cтраница 1
Процесс алмазного бурения протекает спокойно, без вибраций, что удлиняет срок службы бурового оборудования, бурильных труб и забойных двигателей. [1]
Процесс алмазного бурения не может быть рассмотрен односторонне - по проходке бурового инструмента, так как не менее важными параметрами являются: величина осевой нагрузки, скорость бурения, размеры, форма и стоимость бурового инструмента, а также мощность и удельный расход энергии. [2]
На процесс алмазного бурения сказывается влияние многочисленных переменных факторов, и поэтому вопрос о режимах бурения должен рассматриваться раздельно по группам пород со сходными физико-механическими свойствами. В общем случае при алмазном бурении рекомендуется применять высокие скорости вращения, причем по мере ее увеличения необходимо одновременно повышать осевую нагрузку на коронку. Нормальной скоростью считается 800 - 1500 об / мин, пониженной - 400 - 650 об / мин. [3]
В процессе скоростного алмазного бурения в абразивных породах колонна труб интенсивно изнашивается, что может привести к аварии. С целью оперативного контроля толщины бурильных труб геологоразведочного сортамента СКВ Мингео СССР разработан и изготовлен прибор Т-1, позволяющий производить измерения в любом месте по длине и окружности без нарушения ее цельности. Погрешность измерения толщины бурильных труб составляет 0 3 мм. По сравнению с применяемыми шаблонами прибор Т-1 позволяет определить износ труб не только по наружному, но и по внутреннему диаметру. [4]
Таким образом, процесс алмазного бурения, родоначальником которого с 1862 года считался часовой мастер Лешо из Швейцарии, был известен еще со времен Людовика XIV или на 150 лет раньше общепризнанной даты рождения алмазного бурения. [5]
Значительным вкладом в изучение процесса алмазного бурения является теория, предложенная И. А. Остроушко, основные положения которой сводятся к следующему. Если в поверхность породы вдавливать алмаз, имеющий шарообразную форму, то вначале будут происходить упругие деформации породы и алмаза, а затем начнут развиваться трещины смятия, распространение которых приведет к раздавливанию. [6]
Приведенные расчетные формулы и примеры достаточно иллюстрируют необходимость автоматизации процессов алмазного бурения, так как ручное управление не может обеспечить соблюдение или соответствующее изменение забойной осевой нагрузки в процессе бурения различных по крепости горных пород. Особенно усложняется управление процессом при бурении однослойными долотами или коронками, когда износ алмазов во времени обязывает изменять осевую нагрузку, количество промывочной воды, даже при проходке в определенной по крепости горной породе. [7]
В общем / с помощью ПАВ представляется возможным управлять процессом алмазного бурения, так как с изменением приведенного коэффициента трения подачи изменяется тангенциальный коэффициент трения или коэффициент разрушения породы. Однако с целью облегчения решения технологических задач тангенциальный коэффициент трения, зависящий от предельного приведенного угла резания, в данном случае принят постоянным. При этом не учитывается влияние зернистости алмазов у однослойного бурового инструмента на процесс бурения, полагая, что на величину коэффициента fa или fo влияет только степень очистки забоя скважины от шлама. Это обстоятельство объясняется тем, что расчетная скорость вращательного бурения не зависит от числа лезвий и характера их расположения у резцов или долот. Количество лезвий в резце или долоте влияет только на расход бурового инструмента. Другим примером, подтверждающим правильность сказанного, является успешное применение импрегнированных коронок, насыщенных более мелкими фракциями синтетического алмаза, и в результате этого увеличение скорости бурения. [8]
Опыт показывает, что переход с дробового на алмазное бурение является нерациональным, так как в процессе алмазного бурения на забой скважины с ее стенок и из колонны бурильных труб длительное время поступает буровая дробь, разрушающая алмазные коронки. Поэтому в случае перехода с дробового на алмазное бурение, необходимо закрепить всю скважину обсадными трубами и зацементировать башмак колонны. Затем очистить скважину от шлама и заменить весь промывочный раствор, наполняющий скважину и циркуляционную систему; разобрать всю колонну бурильных труб и тщательно очистить ее от дроби. [9]
Рассмотрим пример определения критериев подобия для алмазного бурения. Процесс алмазного бурения характеризуется параметрами режима бурения, свойствами породы и алмазной коронки. [10]
Несмотря на достигнутые успехи, обоснование процесса разрушения горной породы на забое скважины не выходит за рамки отдельных опытов, иногда не связанных в методическом отношении между собой. При этом процесс алмазного бурения рассматривается преимущественно с позиции проходки бурового инструмента в случае бурения той или иной горной породы. [11]
На работу и износ элементов бурильной колонны существенно влияют действующие в ней в процессе бурения скважин продольные, поперечные и крутильные колебания. Особо сильное отрицательное воздействие вибраций бурового снаряда проявляется в процессе алмазного бурения. Известно, что рост производительности алмазного бурения возможен при условии перехода на высокие скорости вращения бурового снаряда. Однако при этом наблюдается интенсивная вибрация бурового снаряда, приводящая к внезапным отказам ( обрывам) бурильных труб и их соединений, резкому росту потребляемой мощности и снижению стойкости алмазных коронок. [12]