Главная » Статьи » Буровые долота / Drill bits

Резцы большого диаметра рекомендуются к использованию в ____________ породах.

Резцы большого диаметра рекомендуются к использованию в мягких породах.


Технологическим режимом бурения называется сочетание ряда основных задаваемых параметров, характеризующих скоростные и качественные показатели бурения, связанных с разрушением горных пород на забое скважины и выносом выбуренной породы на поверхность.

Основными параметрами режима бурения являются:

Осевая нагрузка на породоразрушающий инструмент;

Скорость вращения бурового инструмента;

Количество и качество промывочной жидкости;

Тип породоразрушающего инструмента.

Осевая нагрузка на долото

Осевая нагрузка на породоразрушающий инструмент характеризует параметр режима бурения, определяющий усилие, приложенное по оси бурильной колонны к породоразрушающему инструменту.

Осевая нагрузка на долото в процессе бурения создается весом утяжеленных бурильных труб и колонной бурильных труб.

Режим объемного разрушения породы возможен, если удельное давление на забой превышает сопротивление породы на вдавливание. Таким образом, осевая нагрузка пропорциональна прочности горных пород. Отсюда следует, что при прочих равных условиях наименьшие нагрузки на забой допускаются при бурении мягких пород, с повышением твердости пород осевая нагрузка должна увеличиваться.

При повышении осевой нагрузки на долото механическая скорость бурения увеличивается до определенного критического значения. Сначала скорость возрастает интенсивно, а затем ее рост постепенно замедляется и наступает момент, когда рост прекращается, и скорость начинает уменьшаться. При этом большое значение имеет очистка забоя скважины.

Повышение осевой нагрузки увеличивает проходку на долото и механическую скорость при условии увеличения скорости циркуляции промывочной жидкости, необходимой для полной очистки забоя от выбуренной породы.

При бурении для каждых конкретных условий существует критическое значение осевой нагрузки на долото, которое не может обеспечить дальнейшее повышение скорости бурения. Значение критической нагрузки зависит от физико-механических свойств разбуриваемых пород, а также типа долота.

Оптимальные осевые нагрузки на долото подбираются с учетом полученных результатов отработки долот с различными осевыми нагрузками в зависимости от крепости пород, типа и размера долот, бурильного инструмента и способа бурения.

Повышение механической скорости при увеличении осевой нагрузки, создаваемой на забое весом бурильных труб, без применения утяжеленных бурильных труб не может быть обеспечено. В этом случае от излишней нагрузки бурильные трубы изгибаются, волной изгиба упираются в стенки скважины, чем поглощается большая часть осевой нагрузки и не обеспечивается повышение механической скорости.

Для получения более высокой механической скорости и проходки на долото практикуется создавать наибольшую осевую нагрузку в начале механического бурения. Процесс бурения должен проводиться таким образом, чтобы во время работы долота удельное давление поддерживалось постоянным, а суммарная нагрузка изменялась в необходимых пределах. Бурильный инструмент должен подаваться равномерно и непрерывно с обеспечением необходимой осевой нагрузки по индикатору веса.

Скорость вращения долота

При выборе параметров режима бурения учитывают, что скорость проходки возрастает пропорционально повышению скорости вращения долота при одновременном увеличении осевой нагрузки.

При увеличении скорости вращения повышается износ долота. По достижении определенного числа оборотов износ долота увеличивается быстрее, чем повышается скорость проходки. Влияние скорости вращения долота на эффективность разрушения породы зависит от осевой нагрузки, степени очистки забоя, физико-механических свойств породы и глубины скважины.

Опыт бурения в твердых породах показывает, что для повышения скорости проходки необходимо применять меньшее число оборотов при одновременном увеличении осевой нагрузки на породоразрушающий инструмент.

Скорость вращения долота рекомендуется снижать с увеличением диаметра долота, с повышением твердости и абразивности пород, с уменьшением диаметра бурильных труб, а также при бурении чередующихся пластов небольшой мощности и при переходе из пласта меньшей твердости в пласт большей твердости. Для расчета допустимой скорости вращения для каждого размера бурильных труб применяют формулу:

где

n - допустимая скорость вращения в об /мин;

l - длина вращающихся бурильных труб в м;

Е - модуль упругости;

g - ускорение силы тяжести, равное 9,8 м/сек2;

q - вес 1 м бурильных труб в кг.

При выборе скорости вращения долота учитывают интервал глубины бурения. С увеличением глубины скважины скорость вращения долота при роторном способе снижают.

Промывка скважины

Процесс очистки забоя скважины от шлама и охлаждения породоразрушающего инструмента буровым раствором называется промывкой скважины.

Яндекс.Директ

Лопастные буровыеPDC долотаДля бурения на воду. Низкие цены, высокое качество. От 76 до 584 мм. МГБУ+Адрес и телефонartimport.ru

Практикой бурения и специальными исследованиями установлено влияние параметров промывочной жидкости на качественные показатели бурения.

К числу основных параметров промывки скважины, оказывающих влияние на качественные показатели бурения, относятся: удельный вес, вязкость промывочной жидкости, а также количество подаваемой на забой промывочной жидкости и скорость восходящего потока в затрубном пространстве.

Увеличение удельного веса промывочной жидкости приводит к снижению механической скорости, и, наоборот, при прочих равных условиях скорость проходки повышается при использовании промывочной жидкости меньшего удельного веса.

Промывочные жидкости с меньшей вязкостью лучше очищают забой от разбуренных частиц породы и при условии повышения скорости движения в затрубном пространстве обеспечивают интенсивный вынос их на поверхность.

С повышением количества подаваемой на забой промывочной жидкости увеличивается скорость циркуляции в затрубном пространстве, и при соответствующем изменении параметров режима бурения повышается скорость проходки. При этом существенное влияние оказывают физико-механические свойства пород, тип и размер долота, качественные параметры промывочной жидкости.

С повышением скорости восходящего потока промывочной жидкости в затрубном пространстве увеличивается интенсивность очистки забоя скважины от выбуренной породы, облегчается работа долота на забое и повышается эффективность бурения.

Кроме очистки забоя от выбуренных частиц, промывочная жидкость принимает участие в разрушении пород путем гидромониторного эффекта, который является технической основой для долот с гидромониторной промывкой.

При увеличении осевой нагрузки, скорости вращения и диаметра долота для очистки забоя необходимо повышать количество подаваемой в скважину промывочной жидкости. Таким образом, расход промывочной жидкости находится в прямой зависимости от объема разбуриваемой породы в единицу времени. При недостаточной интенсивности промывки очистка забоя от шлама ухудшается и снижается механическая скорость бурения.

Показателем нормальных условий промывки забоя является скорость движения восходящей струи в кольцевом пространстве между стенкой скважины и поверхностью бурильных труб, имеющая значения от 0,8 до 1,5 м/сек.

В зависимости от скорости циркуляции промывочной жидкости в скважине необходимую производительность насоса определяют по формуле:

где

Q - производительность насоса в м3/сек;

V - скорость потока промывочной жидкости в м/сек;

F - площадь кольцевого сечения скважины в м2.

Площадь кольцевого сечения скважины рассчитывают по формуле:

где

D - фактический диаметр скважины в м;

d - наружный диаметр бурильных труб в м.

При выборе параметров режима бурения необходимо полно использовать установленную гидравлическую мощность буровой установки, бурить при максимально допустимых по геолого-техническим условиям количествах промывочной жидкости. При этом следует учитывать допустимые рабочие давления буровых насосов и увеличение гидравлических сопротивлений с ростом глубины скважины.

Тип породоразрушающего инструмента

Инструментом, предназначенным для механического разрушения породы при бурении, является буровое долото.

В зависимости от физико-механических свойств разбуриваемых пород применяют различные типы и конструкции долот. Долота для вращательного бурения различаются как по назначению, так и по принципу их действия на породу.

По своему назначению буровые долота подразделяются на три группы:

Долота сплошного бурения, разрушающие породу при бурении в скважине сплошным забоем, по всей его площади;

Долота колонкового бурения, разрушающие породу в скважине кольцевым забоем, с оставлением в центре неразбуренного столбика (керна) проходимой породы;

Долота специального назначения, применяемые для различного вида работ в скважине, непосредственно не связанных с процессом бурения скважины (расширения ствола, разбуривания цементного камня и др.).

По принципу воздействия на породу буровые долота разделяются на две группы: долота режущего типа, разрушающие породу в основном резанием, к этому типу долот относятся фрезеры, алмазные; долота скалывающего и дробящего типа, которые разрушают породу в результате скалывающего и дробящего воздействия, к ним относятся все разновидности шарошечных долот.

Долота шарошечные. Шарошечным называется долото, разрушающее горную породу перекатывающимися по забою шарошками. Шарошка - породоразрушающая деталь шарошечного долота, имеющая форму цилиндра или конуса. Боковая поверхность шарошки имеет зубья или твердосплавные вставки (штыри), которые разрушают породу при вращении долота.

Шарошечные долота предназначаются для бурения вращательным способом скважин с промывкой забоя жидкостью или продувкой воздухом. Эти долота применяются для бурения пород с различными физико-механическими свойствами. В зависимости от разбуриваемых пород шарошечные долота для бурения сплошным забоем выпускаются следующих восьми типов:

М - для самых мягких и вязких;

МС - для мягких пород с пропластками пород средней твердости;

С - для пород средней твердости;

СТ - для пород средней твердости с пропластками твердых и абразивных пород;

Т - для твердых и абразивных пород;

ТК - для твердых пород с пропластками крепких и абразивных пород;

К - для крепких, хрупких и абразивных пород;

ОК - для самых крепких и абразивных пород.

Категория: Буровые долота / Drill bits | Добавил: Joni (18.04.2017)
Просмотров: 237 | Теги: породы, скорости, промывочной, олота, жидкости, БУРЕНИЯ, Скважины, скорость, нагрузки, пород | Рейтинг: 0.0/0
Похожие материалы
Всего комментариев: 0
avatar
Investigationes
CHARLES S. ANDREWS
3139 Brownton Road
Long Community, MS 38915



+7 986 9750184 102-Rus@mail.ru
Mirum
sample map