animateMainmenucolor
 
Малогабаритные буровые установки
 
 
Вездеходы Арго
 
 
Каталог предприятий
 
 
Сделай заказ
 
 
Наличие на складе
 
 
Буровые установки
 
 
Буровое оборудование
 
 
Буровой инструмент
 
 
Запчасти к буровым установкам
 
 
Технология бурения скважин
 
 
Расчеты в бурении
 
 
Горные породы
 
 
Природные ресурсы
 
 
Техника для содержания скважин
 
 
Бурильно-крановые машины
 
 
Буровые вышки
 
 
Насосное оборудование
 
 
Оборудование водопонижения
 
 
Нефтегазопромысловое оборудование
 
 
Нефтегазопромысловая спецтехника
 
 
Горнодобывающее оборудование
 
 
Геофизическое оборудование
 
 
Геологоразведка
 
 
Добыча золота
 
 
Словарь
 
 
Реклама
 
 
Инженерно-геологические изыскания
 
 
Инженерно-геодезические изыскания
 
 
Учебные заведения
 
 
Дополнительное оборудование
 
 
Фотографии
 
 
Заказать буровое оборудование, станок СКБ 4
 
 
Карта сайта
 
 
{продукция}
{компания}

Частота вращения при роторном бурении

По частоте вращения долота n различают три режима работы: низкооборотный (роторное бурение) n≤90 мин-1; при средних частотах вращения 90<n≤250 мин 1 и высокооборотный n>450 мин-1.

Рекомендуемые значения частоты вращения долота при роторном бурение с промывкой приведены в табл. 16.9.

Таблица 16.9

Глубина скважины Н, м

Частота вращения долота n, мин-1 для пород

устойчивых

неустойчивых

<500

120-180

90-120

500-1500

90-120

60-90

1500-2500

60-120

40-60

2500-4000

40-90

40-60

>4000

40-90

40

При бурении с продувкой трехшарошечными долотами пород средней твердости, твердых и крепких п не должна превышать 100-200 мин-1, а при бурении сыпучих и мягких пород - 200-300 мин-1 (при соблюдении других параметров режима бурения).

С ростом глубины скважины (в связи с повышением давления всестороннего сжатия) больше проявляется пластичность пород, требуются большие деформации до разрушения и большая длительность контакта зубьев долота с забоем. Это обусловливает необходимость снижения частоты вращения с ростом глубины. Другая причина снижения частоты вращения долота заключается в том, что мощность N, необходимая для привода ротора, с увеличением n и H повышается вследствие быстрого роста потерь на трение бурильной колонны о стенки скважины.

Роторное бурение с низкими значениями n (20-80 мин-1) и большими крутящими моментами (150-500 кН·м) обеспечивает возможность эффективного разрушения почти всех видов горных пород осадочной толщи при использовании различных, в том числе требующих больших удельных моментов, лопастных алмазных долот с большим скольжением.

Текущее значение частоты вращения стола ротора (мин-1)

                 (16.45)

где Руд(maх) - максимальная рекомендуемая нагрузка на 1 мм диаметра долота (см. табл. 16.6); Pyд(i) - текущее значение Руд для конкретного типа долота; nmin - минимальная частота вращения ротора, которая берется по характеристике его для конкретной буровой установки, мин-1.

По полученному значению ni принимается ближайшее значение n ротора, исходя из его характеристики.

Увеличение n способствует повышению vм в меньшей мере и ведет к уменьшению hд. При этом возникают трудности с передачей Mкр бурильной колонной с поверхности до забоя скважины. Некоторое увеличение n против рекомендуемых значений оправдывает себя только в случае хорошей стабилизации бурильной колонны с помощью стабилизаторов и поглощения вибраций наддолотными амортизаторами.

Влияние вибраций особенно велико при разбуривании твердых и крепких горных пород шарошечными долотами и бурильными головками. Наиболее интенсивная вибрация возникает в сильно трещиноватых породах, а также в породах резко перемежающейся твердости. Чем сильнее вибрирует долото, тем в более тяжелом режиме приходится работать бурильной колонне и наземному оборудованию. Значительная вибрация бурильной колонны не позволяет выдерживать оптимальный режим бурения. В этих условиях единственно правильным решением является снижение n и Рд. Это позволяет выйти из критической зоны и уменьшить вибрацию до допустимых пределов, однако ведет к снижению производительности долот и увеличению стоимости 1м бурения. Восстановить оптимальное сочетание Рд и n, избежать недопустимо сильной вибрации в бурильной колонне можно достигнуть с помощью наддолотного амортизатора.

Критическая частота вращения трехшарошечного долота может быть рассчитана из выражения

nкp=60ƒ/3=20ƒ,             (16.46)

где ƒ - частота колебаний долота по данным многочисленных наблюдений составляет три цикла за каждый оборот, с-1.

Собственная частота продольных колебаний УБТ (в с-1) определяется из выражения

ƒ1=1284/lу             (16.47)

где lу - длина УБТ, м.

Собственная частота вращения УБТ (в с-1)

ƒ2=811/lу.            (16.48)

Долото должно вращаться с частотой меньшей или большей ƒ1 и ƒ2.

Рекомендуемые режимы эксплуатации трехшарошечных долот при различных способах бурения приведены в табл. 16.10. Верхнему уровню Руд соответствует нижний уровень n и наоборот. В пластичных вязких глинистых породах, а также слабосцементированных малоабразивных породах целесообразно выбирать значения n, близкие к максимальным, и пониженные значения Руд. В карбонатных породах целесообразно выбирать повышенные Руд и уменьшенные n. В песчаных и других абразивных, а также трещиноватых и обломочных породах целесообразно снижать n ротора во избежание повышенного износа, разрушения вооружения герметизированных элементов опор шарошек. По мере изнашивания опор при бурении твердых пород значение Мкр возрастает, что позволяет более обоснованно изменять режим бурения, отрабатывать и менять долото.

Таблица 16.10

Серия долота

n, мин-1

Руд, кН/мм

Способ бурения

ГАУ

35-70

0,6-0,8

Роторный

ГНУ

40-250

0,6-1,0

Роторный, ГЗД, электробурами с редукторными вставками

ГН

60-450

0,6-1,0

Роторный, ГЗД, электробурами

ГВ, ЦВ

60-450

0,7-1,2

Турбинный

При роторном бурении Рд и n зависят не только от механических свойств горных пород, прочности и долговечности самого долота, но и от прочности и жесткости бурильной колонны. С увеличением Рд возрастают напряжения сжатия в нижней части бурильной колонны и изгиба, а с повышением n - напряжения изгиба и частота продольных, а также крутильных колебаний, что может ускорить разрушение бурильных труб и особенно резьбовых соединений.

Частота вращения n оказывает существенное влияние на качественный отбор керна. Поэтому в зависимости от условий бурения рекомендуются следующие значения n:

Бурильные головки

Шарошечные

Алмазные и ИСМ

Лопастные

Частота вращения n, мин-1

48-50

40-170

70-110

Торговый дом АУМАС