При бурении штыревыми долотами высокоабразивных и твердых пород (песчаники, окремнелые доломиты и др.) разрушение породы происходит в основном за счет дробящего действия штырей, поэтому частота вращения долота должна обеспечить достаточно продолжительное время контакта его с породой для наступления полного разрушения породы. При превышении оптимальной частоты вращения штыревого долота эффективность процесса снижается. Долота, у которых твердосплавные штыри имеют клиновидную форму, позволяют успешно проходить абразивные породы, чередующиеся с пластичными глинистыми породами, где долото с полусферическими штырями неэффективно.
Чем больше скалывающий эффект долота, тем больше его коэффициент эффективности, но тем выше износ его зубцов, что необходимо учитывать при выборе долота. Для заданных типоразмера долота и условий очистки с увеличением твердости породы оптимальные значения частоты вращения долота уменьшаются, а осевые нагрузки на долото увеличиваются.
Долото может изнашиваться за счет воздействия на него породы, бурового раствора и механических повреждений. Если в мягких породах используется долото для твердых пород, происходит плоский износ зубьев. Необходимо заменить долото, либо уменьшить нагрузку, увеличив частоту вращения. Когда последующие зубцы венца попадают во впадины, сделанные предыдущей шарошкой, происходит эксцентричный игловидный износ их. Приподняв долото над забоем, уменьшают нагрузку, увеличивая частоту вращения, улучшают промывку, повышают жесткость низа колонны с помощью установки расширителя, квадратного УБТ и стабилизатора. Если произошел слом зубьев с последующим самозатачиванием и притуплением вершин, необходимо одновременно либо порознь увеличить нагрузку и частоту вращения.
Если долото, предназначенное для более мягких пород, используется в более твердых, необходимо заменить его новым для более твердых пород и снизить частоту вращения. Если происходит скалывание зубьев, но износ нормальный, следовательно, неверно выбран режим бурения. В этом случае долото считается сработанным полностью.
Сработка долота до состояния «лысой» шарошки происходит в результате плохой промывки или уменьшения диаметра ствола при работе предыдущего долота. В этом случае при спуске долота лапа (лапы) сгибается и шарошки перестают вращаться. Если уменьшился диаметр долота (видны ролики, а зубья изношены до основания), необходимо установить расширители.
Влияние бурового раствора на износ долота выражается в износе опор (признаками является выкрашивание тела цапфы даже в долотах с герметизированными опорами); эрозии шарошек, обусловленной неправильным выбором типа бурового раствора и режима промывки; износ вставки, выпадение кольца и насадки вследствие высокого содержания песка в буровом растворе; эрозии насадок от реакции забоя.
Причины механических повреждений долота различны. При нагружении долота до величин, близких к критическим, после снятия нагрузки оно не восстанавливает свой первоначальный диаметр. Если при спуске долото встало на уступ и произошла разгрузка части веса бурильной колонны, в теле шарошки могут возникнуть трещины. Износ резьбы характерен при приложении чрезмерно высокого момента при свинчивании, а сжатие лап происходит, если приспособление для навинчивания долот непригодно. После закрепления долота необходимо обязательно проверить работу всех шарошек. Правильная оценка износа долота сразу же после его подъема позволит выбрать наиболее эффективный для данных условий тип долота, что часто имеет решающее значение в росте показателей бурения.
Из всего многообразия режимов бурения можно выделить две большие группы:
параметры режима бурения ограничиваются возможностями долота и бурового оборудования, а других ограничений нет;
помимо отмеченных имеются ограничения, обусловленные геологическими, технологическими или другими причинами.
По мере совершенствования техники и технологии бурения вторая группа может уменьшаться.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.