Влияние осевой нагрузки на механическую скорость проходки зависит от характера разрушения породы. Различают зоны поверхностного разрушения (истирания) забоя, объемного разрушения (вследствие усталостных явлений) и эффективного объемного разрушения (контактное давление превышает твердость породы, разрушение происходит при каждом соударении зуба долота с забоем). Осевая нагрузка и частота вращения взаимосвязаны между собой. С увеличением частоты вращения осевые нагрузки, которые обеспечивают объемное разрушение породы, возрастают.
Частота вращения имеет двоякое влияние на показатели бурения. С одной стороны, рост частоты вращения вызывает увеличение числа поражений забоя зубьями шарошечных долот. С другой стороны, уменьшается результативность единичного разрушения. Поэтому в зависимости от конкретных условий механическая скорость проходки с ростом частоты вращения может увеличиваться или уменьшаться. При бурении шарошечными долотами кроме эффективности разрушения следует учитывать и рост частоты вращения. Это приводит к снижению долговечности работы опор шарошек и продолжительности их работы на забое.
Расход промывочной жидкости также влияет на показатели бурения. Наилучшие показатели работы долот достигаются при своевременном удалении с забоя разрушенной породы. Чем быстрее удаляется шлам, тем выше механическая скорость проходки. Скорость удаления шлама зависит от количества бурового раствора, его свойств и скорости истечения из отверстий долота. При увеличении расхода механическая скорость возрастает до определенного предела при прочих постоянных параметрах бурения и свойствах пород, а затем стабилизируется.
Влияние качества бурового раствора на показатели бурения имеет более сложный характер: с увеличением вязкости раствор приобретает способность удалять более крупный шлам, однако это способствует росту плотности раствора, который создает большее давление на забой, повышает гидравлические сопротивления. Наилучшие показатели бурения достигаются применением буровых растворов малой плотности и вязкости, а повышение способности очистки забоя и выноса шлама — путем увеличения расхода.
Параметры режима бурения взаимосвязаны, и наибольшая эффективность бурения достигается при оптимальных сочетаниях этих параметров, зависящих прежде всего от свойств разбуриваемой породы и конструкции долота. При выборе режима бурения следует помнить, что при изменении одного из параметров не всегда удается увеличить механическую скорость и проходку на долото.
При турбинном бурении с увеличением расхода промывочной жидкости и неизменной осевой нагрузке частота вращения вала турбобура (долота) п повышается прямо пропорционально. При росте расхода промывочной жидкости Qв 2 раза частота вращения п увеличивается также в 2 раза. Если же нагрузка на забой будет повышена, а расход промывочной жидкости остается постоянным, частота вращения вала турбобура (долота) уменьшится. Расход промывочной жидкости устанавливают с учетом обеспечения оптимальных условий работы турбобура и выноса выбуренной породы.
При роторном бурении отсутствует ярко выраженная взаимосвязь параметров режима бурения и влияние их друг на друга. Поэтому оптимальный режим роторного бурения получают при сочетании наилучших значений каждого параметра в отдельности. Расход промывочной жидкости устанавливается главным образом исходя из условий качественной очистки забоя скважины. Нагрузку на забой и частоту вращения долота определяют для каждого геологического горизонта с учетом твердости проходимых пород.
При электробурении так же, как и при турбинном бурении, значительна частота вращения долота, однако нет взаимосвязи между параметрами режима, а частота вращения долота вполне определенна. Это облегчает контроль параметров режима бурения и поддержание их на оптимальном уровне.
При проводке скважины параметры режимов бурения указываются в геолого-тсхническом наряде (ГТН) —это оперативный план работы буровой бригады, определяющий технологический режим и процесс бурения скважины. Он состоит из двух частей: геологической и технической.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.