Керн - горная порода
Cтраница 2
 |
Центробежная тепловая труба с радиальным переносом тепла. 1 - приток тепла. 2 - отток тепла. 3-теплоноситель. 4 - пар. 5 - капли конденсата. [16] |
Тепловые трубы принципиально применимы для охлаждения бурового наконечника на забое скважины в процессе бурения. Охлаждение долота снижает тепловое воздействие как на мерзлые стенки скважины, так и на столбик керна горных пород. Работа таких труб, вращающихся вместе с долотом, может быть основана на использовании центробежных сил. [17]
При всей важности геометрических размеров перфорационного канала эффективность перфораторов, как уже указывалось, определяется в конечном счете пропускной способностью канала, оцениваемой коэффициентом потока. В случае комбинированной мишени коэффициентом потока является отношение количества жидкости ( газа), протекающей в единицу времени через эту мишень с пробитым каналом, к количеству жидкости ( газа), проходящей через открытые торцы керна горной породы до пробивания канала при одном и том же перепаде давления. Значение коэффициента потока перфорационного канала определяют с помощью специальной установки потока [9], смонтированной на базе ОВД. [18]
Однако при моделировании работы долот, оснащенных пе-осесимметричными зубцами, имеющими чаше - всего клиновидную форму с прямоугольной площадкой притупления, использовать естественный набор зубцов в качестве экспериментальных инденторов весьма затруднительно по двум причинам. Во-первых, их количество слишком велико, что сильно увеличивает объем необходимых испытаний. Во-вторых, среди них встречаются зубцы настолько крупных размеров, что обычный керн горной породы, не превышающий по диаметру 80 мм, не позволяет изготовить образцы, выдерживающие без раскола внедрение таких зубцов. [19]
Аналогичная картина наблюдается и в процессе резания металлов при высоких скоростях. При скорости резания свыше 25 м / с сопротивление резанию у алюминия резко падает, износ режущего инструмента уменьшается. Например, при скорости 75 м / с износ составляет всего 1 5 % от обычного. При обработке на станке керна горных пород ( гранит, мрамор, известняк, песчаник и др.) износа резцов вообще заметить не удалось. [20]
При реализации энергии на забое скважины происходит интенсивное изнашивание рабочих элементов долот и, как следствие, снижение эффективности разрушения горных пород, работоспособности долот и в целом скоростей строительства скважин. В связи с этим необходимы исследования и поиски путей повышения износостойкости материалов долот. Нами в отраслевой лаборатории бурения проводится изучение энергоемкости изнашивания породоразрушающих инструментов, являющейся основной характеристикой их износостойкости. Поскольку износ долот обусловлен в основном работой сил трения, эксперименты выполняются на специально сконструированной и йзготовленнрй установке, работающей по схеме циклического скольжения. В качестве взаимодействующей пары используются образцы Из до-лотной стали и кернов горных пород. [21]
С точки зрения моделирования процесса взаимодействия инструмента с породой для заданного технико-технологического варианта можно поставить задачу - возможно более точно воспроизвести в эксперименте условия, соответствующие работе каждого из зубцов, входящих в комплект вооружения долота. Однако такой прямой подход к моделированию чреват значительными техническими сложностями. Кроме того, потребное количество испытаний может оказаться очень большим, учитывая значительное разнообразие типов зубцов, входящих в комплект вооружения одного долота, и необходимость повторных экспериментов, обусловленных дисперсией свойств горной породы. Смысл этой стандартизации заключается в следующем. Экспериментальные динамические характеристики горных пород должны быть по возможности получены с использованием минимального, набора эталонных инденторов. Испытания выполняются на стандартной лабораторной установке, в которой поддерживается необходимый минимум забойных режимных параметров. Подготовка образцов для испытаний должна соответствовать определенным стандартизованным правилам. Изучению влияния некоторых основных условий подготовки и выполнения лабораторных испытаний кернов горных пород, обеспечивающих функционирование математической модели процесса бурения, и посвящена настоящая глава. [22]
Страницы: 1 2