Метод разработки бурение, страница 2

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.

Для каждого определенного интервала бурения выбирают наи­более эффективный для данной породы тип долота и буровой раствор. Значения осевой нагрузки на долото Р и частоты его вращения п могут иметь самые различные сочетания в зависимо­сти от способа бурения.

1.    При   использовании  роторного  бурения,  для   которого  Р  и
я —независимые    величины,    могут    быть    следующие     их     сочетания;

переменные, но произвольно изменяемые величины Р и п;

переменные, но оптимальные в каждый момент времени вели­чины Р и п, их изменение может быть обусловлено изменением физико-механических свойств пород или износом долота;

постоянные, но близкие к оптимальным значения Р и п;

переменная величина Р и постоянная я;

переменная величина п и постоянная Р;

наилучшее значение Р для данного п;

наилучшее значение п для данного Р.

2.При использовании забойных двигателей, для которых при
изменении Р меняется п, могут быть следующие их сочетания:

произвольно выбранная Р и соответствующая ей п;

величина Р соответствует максимуму мощности забойного дви­гателя, что обычно соответствует и максимуму механической ско­рости проходки;

величина Р соответствует наибольшему отношению Pjn.

Интерес представляют оптимальные величины Р и п, изменяе­мые по мере износа вооружения долота. Однако на практике их реализация бывает невозможна вследствие технических затрудне­ний с изменением частоты вращения долота в процессе рейса. По­этому чаще всего бурить приходится при постоянных, но близких к оптимальным значениям Р и п.

Сочетание осевой нагрузки на долото, частоты его вращения и расхода промывочной жидкости, при котором достигаются наи­лучшие показатели работы данного долота с помощью данной буровой установки,— это и есть оптимальный режим бу­рения. Режим бурения называют скоростным   или форсированным, если на данном этапе достигнуты наивысшие по­казатели работы долот и использованы более мощная буровая установка и другие более совершенные технические средства по сравнению с теми, которые применяются для массового бурения скважин на данной площади.

В ряде случаев сочетание параметров выбирают не для полу­чения высоких показателей работы долота, а с целью предотвра­щения искривления скважины, принудительного искривления ее с заданной интенсивностью в нужном направлении, улучшения эффективности отбора керна и т. д. Такой режим бурения назы­вают специальным.

Осевая нагрузка на долото создается частью веса бурильной колонны. Горные породы при вращательном бурении разруша­ются под действием осевой нагрузки и крутящего момента.