Вибрация - бурильная колонна
Cтраница 3
Основная идея этого метода заключается в том, что общая мощность турбобура представляется в виде двух составляющих: одна составляющая мощности расходуется на полезную работу, затрачиваемую на раз-буривание породы, вторая расходуется на создание вибрации бурильной колонны. Поэтому необходимо найти такую величину осевой нагрузки, которая обусловила бы минимум энергии, идущей на создание вибрации, тогда большая часть мощности и, естественно, энергии будет затрачиваться на полезную работу, т.е. на разрушение породы. Этот режим считается оптимальным. [31]
Так в первом изобретении, авторами которого являются А. В. Сол-датов, Г. В. Рогоцкий и С.И. Соломенников, и сформулирована эта цель - повышение эффективности бурения за счет автоматического поддержания оптимальной нагрузки по минимуму энергии, затрачиваемой в процессе бурения на вибрацию бурильной колонны. [32]
С увеличением скорости вращения расширителя эффективность расширения возрастает так же, как и при бурении сплошным забоем. Одновременно снижаются вибрации бурильной колонны вследствие увеличения момента количества движения компоновки п появляется возможность дополнительного повышения осевой нагрузки. [33]
Характерно также, что при бурении долотами типа ИСМ срок работы турбобуров увеличивается почти в 1 5 - 1 8 раза по сравнению с шарошечными. Это объясняется уменьшением вибрации бурильной колонны, а также тем, что вследствие передачи относительно небольшой нагрузки ( 5 - 8 тс) на верхний узел средние и нижние опоры турбобура служат дольше, и межремонтный период турбобура в этом случае предопределяется износом турбин. Создание турбобуров, соответствующих высокой стойкости долот типа ИСМ и обладающих большим вращательным моментом при средних частотах вращения, способных работать в условиях высоких температур и значительных глубин, позволит еще эффективнее использовать потенциальные возможности таких долот. [34]
Алмазное бурение характерно тем, что механическая скорость растет пропорционально увеличению числа оборотов алмазной коронки. Но при высоких скоростях вращения часто возбуждается вибрация бурильной колонны, которая приводит к значительному увеличению расхода алмазов, снижению рейсовых проходок ( из-за самозаклинок керна) и уменьшению выхода керна. [35]
В процессе бурения различные факторы существенно влияют на эффективность работы бурильного инструмента и технико-экономические показатели бурения. Неоднородность горных пород, особенности технологии процесса, вибрации бурильной колонны, отскоки и скольжения долота и другие процессы ведут к преждевременному износу элементов бурового оборудования и ухудшению показателей бурения. [36]
После достижения осевой нагрузкой предельно допустимого значения ее уменьшают, пока текущее значение энергии колебаний не совпадет с запомненной ее минимальной величиной. Далее подача долота устанавливается в режим слежения в небольших пределах за оптимальной РОПГ, соответствующей минимуму вибраций бурильной колонны. [37]
Анализируя рассмотренный метод, можно прийти к ВЫЕЮДУ, что минимум колебаний бурильной колонны достигается, видимо, за счет того, что при оптимальной осевой нагрузке режим разрушения породы переходит в область объемного ее разрушения, при котором происходит максимальное углубление зубьев в породу за один оборот долота. Это приводит к тому, что реактивные силы, возникающие при взаимодействии зубьев с забоем, резко уменьшаются, а следовательно, уменьшаются вибрации бурильной колонны. [38]
Необходимость постоянной и равномерной очистки забоя и выноса всего шлама из скважины приводит к требованию минимальной пульсации потока, так как неравномерность потока может привести к нарушению нормального процесса бурения и ухудшению состояния стенок скважины. Помимо этого, пульсирующий поток вызывает гидравлические удары, что сокращает срок службы элементов насоса и напорной магистрали, а также является одной из причин возбуждения вибрации бурильной колонны. [39]
На рис. 25 это соответствует зоне критических удельных нагрузок на кольцевой забой. Поэтому незначительные изменения кавернозности в опережающем стволе и чередование физико-механических свойств горных пород вызывают резкие изменения особенностей процесса расширения - моментоемкость, приемистость к нагрузке и характер вибраций бурильной колонны. [40]
Из условий работы бурильной колонны следует, что характер нагрузок, действующих на бурильные трубы, изменяется по всей ее длине. Если у устья скважины действуют главным образом постоянные нагрузки, то с приближением к забою начинают преобладать переменные. При работе долота возникают вибрации бурильной колонны. Эти колебания затухают, продвигаясь вверх по колонне, но при условиях резонанса могут достигать дневной поверхности даже при значительных глубинах скважин. [41]
В качестве диаметра скважины условно принимают наружный диаметр долота или коронки, при расчетах потерь давления в обсаженной части ствола - внутренний диаметр обсадной колонны. Ствол необсаженной скважины, в особенности в слабосцементированных или рыхлых породах, не имеет строго цилиндрической поверхности и по диаметру может очень сильно отличаться от номинального, включать значительные расширения и местные сужения, большие каверны, пустоты. Кроме того, вращение и вибрация бурильной колонны, эксцентричность ее положения в стволе, различия в шероховатости стенок, наличие шлама, пузырьков газа в потоке, частичные потери промывочной жидкости или притоки в скважину и другие трудно учитываемые факторы обусловливают небольшую достоверность расчетов потерь давления в кольцевом канале. [42]
 |
Забойный амортизатор ЗА-7. [43] |
Амортизатор устанавливают в колонне бурильных труб непосредственно над гидроударником. Он состоит из переходника, цилиндра воротниковых манжет, пружин, составного штока, патрубков и ниппеля корпуса и шлицевого разъема. Передача осевой нагрузки на породоразрушающий инструмент через пружины амортизатора сглаживает вибрацию бурильной колонны. [44]
 |
Схема удельной нагрузки. [45] |
Страницы: 1 2 3 4