Cтраница 1
Максимальные механические скорости бурения получаются при использовании в качестве очистного агента воды. При бурении неустойчивых пород с промывкой глинистыми и безглинистыми растворами необходимо выполнять следующие требования: качественную очистку раствора от шлама; содержание песка в промывочной жидкости не должно превышать 1 %; величина глинистой корки не должна превышать 0 5 - 1 мм. [1]
Для сравнения максимальная механическая скорость бурения шарошечными долотами составила около 120 м / ч), узкая область применения ( исключаются абразивные породы), а также повышенные требования к предварительной подготовке ствола и забоя скважины и промывке скважины в процессе бурения. [2]
При уменьшении интенсивности искривления бурить следует на повышенных скоростях вращения ротора с оптимальной нагрузкой и промывкой, обеспечивающими максимальную механическую скорость бурения. Задавать скважины при этом необходимо под небольшим начальным зенитным углом или вертикально, особенно при дробовом бурении. Питать скважину дробью следует умеренными порциями и применять дробь небольшого диаметра. [3]
При бурении на таком режиме долото быстро выходит из строя и результаты ( проходка и рейсовая скорость) низкие, несмотря на максимальную механическую скорость бурения. Из-за большой осевой нагрузки резко возрастают потери на трение между вооружением долота и породой, а увеличение механической скорости бурения не компенсируется повышением интенсивности промывки. Забой зашламляется, что вызывает рост показателя степени К. Эта гипотеза и положена в основу методики выбора эффективной нагрузки при роторном бурении. [4]
Первичное обоснование на основании экспериментальных данных, полученных при бурении универсальной моделью, схемы размещения вооружения - формы рабочей поверхности - из условия максимальной механической скорости бурения известной породы, допустимой силовой и энергетической напряженности участков рабочей поверхности при заданных параметрах режима бурения и запасе вооружения, обеспечивающего необходимую долговечность породоразрушающего инструмента. При этом запас вооружения на разных участках рабочей поверхности размещается с учетом распределения силовых и энергетических параметров взаимодействия вооружения с горной породой по рабочей поверхности породоразрушающего инструмента. [5]
Оптимальная осевая нагрузка на алмазную бурголовку выбирается в процессе рейса путем постепенного ее повышения с минимального значения таким же образом, как и при бурении алмазным долотом; одновременно подбирают и оптимальную ( применительно к данным геологическим условиям) частоту вращения. Оптимальное сочетание обоих параметров должно обеспечивать получение максимальной механической скорости бурения. [6]
Эффективность алмазного бурения при рационально выбранном породоразрушающем инструменте зависит от сочетания параметров режима бурения: частоты вращения колонны бурильных труб, осевой нагрузки и количества промывочной жидкости, подаваемой па забой скважины. Оптимальным считается сочетание параметров, при котором обеспечивается максимальная механическая скорость бурения при минимальном удельном расходе алмазов. [7]
Для каждого типа разбуриваемых пород следует установить оптимальную осевую нагрузку. Оптимальной нагрузка будет в том случае, когда достигнута максимальная механическая скорость бурения при отсутствии зашламования забоя скважины. Оптимальная нагрузка подбирается опытным бурением на нескольких ступенчато увеличиваемых значениях осевых нагрузок. Увеличение механической скорости бурения пропорционально повышению осевой нагрузки означает, что оптимальная осевая нагрузка еще не достигнута. Если при переходе на следующую ступень нагрузки величина приращения механической скорости бурения уменьшится, то это значит, что коронка начала работать в условиях зашламования и следует возвратиться на предыдущий режим нагрузки, который и будет оптимальным значением. [8]
Режим работы долота регламентируется РТК. В настоящее время наиболее распространенной является отработка долота в режиме максимальной механической скорости бурения в заданных РТК диапазонах изменения параметров режима работы долота. [9]
Дальнейшее наращивание объемов бурения снарядами со съемными керноприемниками даст возможность еще более уменьшить расход алмазов и тем самым более эффективно использовать выделяемый отрасли фонд алмазного сырья. Специфика эксплуатации алмазных коронок для ССК и КССК состоит в том, что алмазный инструмент, как правило, отрабатывается в течение одного рейса, преимущественно на больших частотах вращения бурового инструмента с целью достижения максимальной механической скорости бурения и повышения на этой основе производительности. [10]
По результатам экспериментальных исследований распределения силовых и энергетических параметров взаимодействия с горной породой по рабочей поверхности породоразрушающего инструмента, выполненных с применением универсальной, модели [1, 2], разработаны опытные долота для бурения структурных скважин в условиях Башкирии. На рисунке показаны два наиболее типичных варианта опытных долот. Долота спроектированы с учетом достижения максимальной механической скорости бурения и минимальных затрат. [11]
Оптимальная нагрузка может меняться в зависимости от свойств разбуриваемых пород, частоты вращения инструмента и расхода промывочной жидкости. Уже выбранную оптимальную осевую нагрузку следует сохранять постоянной в процессе бурения, так как ее колебания при роторном бурении могут привести к снижению механической скорости, а при турбинном - к остановке турбобура. Проходку необходимо вести с помощью регуляторов подачи, настроенных на максимальные механические скорости бурения. Остановки турбобура при бурении глубоких скважин возможны в случае его перегрузки или изменения буримости пород. То же самое рекомендуется осуществлять и в случае резкого ( в 2 раза и более) падения механической скорости бурения или при прекращении проходки в продолжение 10 мин. [12]
При анализе влияния различных факторов на показатели работы коронок следует прежде всего рассматривать механическую скорость. Во-первых, потому что производительность бурения находится в прямой зависимости от механической скорости и, во-вторых, в связи с тем, что современные коронки, особенно при рациональном применении, обладают достаточным запасом твердого сплава, обеспечивающим необходимую проходку за рейс, даже при форсированных режимах. Поэтому в процессе бурения, особенно в породах I-VI и частично VII категорий буримости, режимные параметры необходимо выбирать так, чтобы обеспечить максимальную механическую скорость бурения. [13]
Осевую нагрузку между долотом и расширителем можно свободно распределять изменением скорости вращения расширителя. Как следует из графических зависимостей, приведенных на рис. 44, 45, 46, и аналитических зависимостей ( 46) и ( 53), с увеличением скорости вращения расширителя пр возрастает механическая скорость расширения им. Если в установленных пределах скорости вращения расширителя не достигается оптимального распределения нагрузки, исходя из получения максимальной механической скорости бурения и обеспечения вертикальности скважины, то следует изменить коэффициент расширения путем увеличения диаметра опережающего долота. Контроль за работой расширителя с достаточной точностью осуществляется с помощью роторного моментомера; из зависимостей ( 60) - ( 62) следует, что с увеличением осевой нагрузки на расширитель G момент Mv возрастает. [14]
Осевая нагрузка должна обеспечивать эффективное разрушение горной породы на забое. Механическая скорость бурения возрастает пропорционально увеличению осевой нагрузки только в определенных пределах. Нагрузки ниже оптимальных приводят к заполиро-ванию алмазов и не обеспечивают удовлетворительной скорости бурения. Чрезмерные нагрузки вызывают зашламование забоя, резкое повышение удельного расхода алмазов и не обеспечивают прироста скорости проходки. При оптимальной осевой нагрузке достигается максимальная механическая скорость бурения при наименьшем удельном расходе алмазов. Оптимальную осевую нагрузку рекомендуется подбирать практически. [15]