Cтраница 3
При использовании тумана ствол скважины углубляют роторным и ударно-вращательным способами, а также с электробурами. Ударно-вращательный способ применяют только при бурении вертикальных скважин. Бурение наклонных скважин за рубежом осуществляют роторным способом, в отечественной практике - электробуром. Технологический процесс углубления ствола с использованием тумана включает дополнительную операцию по удалению платовой жидкости. Обычно ее проводят после спуско-подъемных операций или наращивания бурильного инструмента, когда в скважине скапливается достаточно большой объем пластовой воды с осадком шлама на забое. [31]
При применении электробура, если долото установлено без продувки опор, частоту вращения во избежание перегрева поро-доразрушающего инструмента ограничивают до 300 - 350 об / мин. При ударно-вращательном способе скорость вращения долота зависит от формы зубьев. Обычно поддерживают низкую частоту вращения с тем, чтобы продлить срок службы долота и сохранить в работоспособном состоянии уплотняющий элемент вращающегося превентора. Пневмоударник создает равномерную ударную нагрузку при заданных расходах воздуха, долото находится под напряжением удара в течение 0 0002 с. Удар имеет достаточно высокую силу ( энергия единичного удара 45 - 60 кгс-м) и передается на породу с частотой 25 - 30 ударов / с по мере поворота долота. [32]
Анализ показывает, что колебательные процессы бурильного инструмента снижают стойкость долота, сокращают срок службы элементов бурильной колонны и турбобура и ухудшают показатели бурения в целом. С другой стороны, ударно-вращательный способ, позволяющий повысить механическую скорость бурения, из-за отсутствия надежных вибраторов не получил широкого применения при проводке глубоких скважин. [33]
Освоение месторождений полезных ископаемых в сложных гидрогеологических условиях не обходится без бурения скважин различного назначения. Для этого широко используется ударно-вращательный способ бурения в комбинации с вращательным способом. Они рассчитаны на использование энергии сжатого воздуха с применением перфораторов ПК-75 и механизма подачи с пневмодвигателем. [34]
Несмотря на все преимущества, указанный способ требует дальнейшего совершенствования при сооружении скважин в сложных гидрогеологических условиях. К настоящему времени накоплен опыт бурения ударно-вращательным способом. Но, к сожалению, этот материал очень разнороден, приведен в различных источниках и недостаточно отражает особенности техники и технологии бурения разведочно-эксплуатационных и инженерно-технических скважин на воду. [35]
![]() |
Трехгранные штанги. [36] |
В связи с этим для сохранения направления скважины в азимутальном направлении необходимо по возможности чередовать бурение скважины алмазным и твердосплавным породораз-рушающим инструментом. При вращательном бурении скважины, как правило, выполаживаются, а при бурении ударно-вращательным способом с помощью гидроударников при небольших зенитных углах ( до 8 - 10) происходит выкручивание скважины. Таким образом, замена вращательного способа ударно-вращательным с помощью гидроударников или их чередование способствует сохранению зенитного угла скважины. [37]
Интенсивность искривления скважин при бурении разными по-родоразрушающими инструментами и в разных геологических условиях неодинакова. Наибольшая интенсивность искривления характерна для бурения дробью и в отдельных случаях алмазным породоразрушающим инструментом, а наименьшая - при ударно-вращательном способе бурения с применением гидроударников. [38]
![]() |
Возможные направления искривления скважин в зенитной плоскости в зависимости от положения ее оси относительно плоскостей напластования пород. [39] |
Интенсивность зенитного искривления скважин при бурении в различных геолого-технических условиях неодинакова и зависит от типа породоразрушающего инструмента, действия технических, геологических и технологических факторов, а также от угла встречи оси скважины с направлением наименьшего сопротивления породы разрушению. Максимальная интенсивность зенитного искривления скважин характерна для бурения дробью и в отдельных случаях алмазным породоразрушающим инструментом, а минимальная - для ударно-вращательного способа бурения. [40]
Колебательные процессы играют двоякую роль. С одной стороны, упорядоченные колебания, повышая динамичность работы долота, интенсифицируют процесс разрушения пород и способствуют повышению механической скорости бурения. На этом и основано применение ударно-вращательного способа бурения, использование различного рода маховиков, волноводов и резонаторов. С другой стороны, колебания вызывают расшатывание узлов и деталей забойного двигателя, долота, развивают усталостные явления, особенно в резьбах - концентраторах напряжений, и в итоге приводят к преждевременному износу и выходу их из строя. Поэтому в компоновку низа колонны, особенно в последние годы, включают различные амортизирующие устройства, способные значительно снижать амплитуду динамических осевых и моментных нагрузок. [41]
В промысловых условиях одну из трех гидромониторных насадок герметизируют, чтобы увеличить противодавление в долоте, направить большее количество воздуха в опоры долот и изменить движение потоков воздуха в призабойной зоне. Это улучшает очистку забоя ствола вследствие быстрого перемещения шлама от центра к периферии. С целью предотвращения износа козырьков лап калибрующее вооружение изготовляют с наружным рядом твердых вставок или зубцов, что обеспечивает номинальный диаметр ствола скважины. Для ударно-вращательного способа корпус этих долот усиливают наваркой дополнительных швов в местах соединения лап долота с тем, чтобы выдержать высокие ударные нагрузки, создаваемые пневмоударником. [42]
При осуществлении указанных выше способов бурения нижняя ( призабойная) часть бурового снаряда имеет достаточное число степеней свободы, позволяющих ему занимать несоосное положение относительно оси скважины, что и приводит к отклонению его от заданного направления. Так как породы обладают, как правило, неодинаковой способностью сопротивляться разрушению в разных направлениях, каждому способу бурения присуща в разной степени избирательность эффективного разрушения пород в направлении их наименьшего сопротивления. Наибольшая избирательность направления разрушения пород в общем случае характерна для вращательного способа бурения дробью, в меньшей степени - при вращательном бурении алмазными долотами и в еще меньшей степени - твердосплавными коронками. При ударно-вращательном способе бурения твердосплавным или шарошечным долотами искривление скважин, как правило, незначительное с более стабильной интенсивностью. [43]
При буро-взрывных работах главным образом механизируют бурение шпуров и скважин. Машины для бурения подразделяются на ударные и вращательные. К ударным относятся пневматические и электрические буровые молоты, а к вращательным - электрические и пневматические сверла. Кроме того, различают еще ударно-вращательный способ бурения, характеризующийся одновременным вращением и ударным действием бурового инструмента. [44]
Очевидно, при бурении мягких пород выгоднее производить разрушение породы за счет действия сил: осевой нагрузки и окружного усилия. Чем крепче порода, тем эффективнее должно быть разрушающее действие силы удара. Решающим условием эффективности ударно-вращательного бурения является конструкция бурового инструмента, в которой должно учитываться суммирующее действие всех сил, действующих на породоразрушающий инструмент в пространстве и времени: осевого усилия, силы удара и окружного усилия, а также частоты ударов, числа оборотов и диаметра бурения. Очевидно, породоразрушающий инструмент при ударно-вращательном способе бурения должен сочетать в своей конструкции элементы инструмента вращательного и ударного способов бурения. [45]