Поняття про режими роторного буріння

Під технологічним режимомбуріння розуміють сукупність параметрів, що характеризують роботу породоруйнівного інструмента, тобто швидкісні і якісні показники буріння, пов'язані з руйнуванням гірських порід на вибої свердловини (Див. термінологічний словник до теми № 7).

Режим буріння - найбільш ефективне поєднання параметрів, які визначають швидкісні і якісні показники буріння.

Режим буріння вибирають залежно від:

ü геологічних умов і фізико-механічних властивостей порід, що бурять;

ü від типу й діаметра породоруйнівного інструмента;

ü від якості й стану встаткування й інструмента;

ü від глибини свердловини;

ü мети буріння.

Розрізняють:

► оптимальний режим буріння;

► раціональний режим буріння;

► спеціальний режим буріння.

Оптимальний режим буріння - це технологічний режим буріння, що забезпечує одержання найкращих техніко-економічних показників буріння (Див. термінологічний словник до теми № 7).

Раціональний режим буріння встановлюють із урахуванням технічних можливостей бурового встаткування й инструмента (Див. термінологічний словник до теми № 7).

Спеціальний режим буріння застосовують для одержання заданих якісних показників буріння або для рішення спеціальних завдань (буріння в зонах геологічних ускладнень, на контактах твердих і м'яких порід у водоносних горизонтах, намічених для подальшої експлуатації) (Див. термінологічний словник до теми № 7).

ПРИМІТКА: При спеціальному режимі буріння, як правило, швидкість буріння знижують, але свердловина споруджується високої якості. Для цього буровий майстер повинен підтримувати режим буріння, що був установлений на підставі проектного геологічного розрізу даної свердловини, що забезпечить не тільки найкращі техніко-економічні показники буріння, але й високу якість.

До параметрів технологічного режиму роторного буріння слід відносити:

• Осьове навантаження на долото - це сила яка створюється масою бурового снаряду і прикладена по його осі до долота (Див. термінологічний словник до теми № 7).

• Питоме навантаження на породоруйнівний інструмент (долото) - це осьове навантаження, яке припадає на 1см діаметра долота;

• Частота обертання бурового снаряду - число обертів бурового снаряду за секунду (Див. термінологічний словник до теми № 7).

• Витрати промивної рідини - це кількість промивної рідини, л/с, яка подається на забій свердловини (Див. термінологічний словник до теми № 7).

При бурінні роторним способом осьове навантаження створюється за рахунок маси бурового снаряду, або частини його маси (при бурінні з розвантаженням).

Розвантаження ваги від бурового снаряда відбувається в результаті натягу робочого каната бурової лебідки, при якому бурильні труби працюють на розтягування, при цьому навантаження на долото створює лише маса обважених труб.

ПРИМІТКА: Підвищення осьового навантаження на долото, як правило, сприяє збільшенню механічної швидкості буріння.

Однак при зростанні навантаження на долото необхідно враховувати міцність бурильних труб, співвідношення між діаметрами долота й бурильних труб, можливість скривлення свердловини,виттрата промивної рідини, що подається на вибій.

Промивання з малою подачею води насосом знижує ефект збільшення навантаження, тому що подріблена порода не повністю виноситься з вибою й долото перемелює шлам, що заважає зубам долота занурюватись у вибій свердловини.

ВИСНОВОК: при бурінні свердловини майстер особливу увагу повинен приділяти підтримуванню заданого осьового навантаження.

Осьове навантаження в процесі буріння свердловини вимірюють за допомогою гідравлічних індикаторів ваги.

При бурінні пересувними й самохідними установками застосовують індикатори ваги ГИВД-1 (Рис. 4) при глибині свердловин до 400 м и ГИВ-2 при більшій глибині.

Рис.4 Схема гидравлического индикатора веса:

1 - трансформатор тиску; 2-мідні трубки; 3 - манометр що показує; 4 - дросель; 5 - насос; 6 - резервуар для рідини; 7 - манометр що реєструє; 8 - картограмма; 9 - шафа; 10 - канат.

Буріння виконується при двох різних режимах подачі долота:

• осьове навантаження постійне (), питомий тиск не постійний ();

• питомий тиск постійний () а осьовий тиск не постійний ().

Осьове навантаження на долото можливо створювати за рахунок обваженого низу, підбираючи його висоту , м із розрахунку:

, (1)

Де - діаметр шарошечного долота мм;

- необхідний тиск на 1см діаметра в кг;

- маса одного метра обваженого низу, кг;

- коефіцієнт, який враховує втрати маси труби в розчині;

- коефіцієнт, який враховує додаткову масу труби за рахунок
робочих труб.

Витрати промивної рідини для виносу розбуреної породи і очистки забою свердловини при бурінні, залежать від гідравлічної крупності частинок шламу.

Нормальна продуктивність насоса, яка забезпечує прийняту швидкість висхідного потоку в затрубному просторі (,м/с, ), може бути підрахована за формулою:

, (2)

Де - діаметр свердловини, м;

- зовнішній діаметр бурильних труб, м;

- необхідна швидкість висхідного потоку, м/с.

Осьове навантаження і кількість обертів долота призначається залежності від породи (див. табл..2).

Таблиця 2

Застосування режимів буріння у різних гідро-геологічних умовах

№ п\п	Гідро-геологічні умови	Показники режиму буріння
Осьове навантаження, кг/см	Частота обертання снаряду, , об/хв	Швидкість промивки, , м/с
Шаро- шечне долото	Дво-лопатеве долото	Шаро- шечне долото	Дво-лопатеве долото
	в зв'язаних та напівзв'язаних (глини, суглинки, мергелі, крейда) породах	150…2000	40…50	130…175	<1,0
	в сипких породах (пісок, гравій, галечник)	70…150	50…75	150…200	100…150	0,4…0,6
	скельні (піщаники, вапняки, доломіти, сланці):
	-монолітні, тріщинуваті	250…400		150…200		0,6…0,8 (для води) 0,4…0,6 (глинистий розчин)
	-міцні, абразивні	300…400		65…90
	-міцні, неабразивні	250…300		100…150

Таблиця 3

Поиск по сайту: