термины:   А   Б   В   Г   Д   Е   Ё   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Щ   Э   Я  
Главная / Технология бурения скважин / Бурение гидроударными машинами / Рекомендации по режиму вращательно-ударного бурения

Рекомендации по режиму вращательно-ударного бурения

Оптимизация процесса вращательно-ударного бурения

При вращательно-ударном бурении в качестве критериев оптимизации принимаются средняя механическая скорость при проходке пород, не вызывающих падение последней в течение рейса, и отношение начальной механической скорости бурения V0 к ее декременту α(K=V0/α) при проходке пород с интенсивным падением механической скорости в течение рейса. Величина К характеризует производительность бурения. Физический смысл К следующий: начальная механическая скорость характеризует интенсивность процесса разрушения породы, а декремент скорости α — интенсивность воздействия породы и выбуренного шлама на коронку.

В качестве управляемых факторов, по которым оптимизируется процесс вращательно-ударного бурения, принимаются осевая нагрузка, частота вращения снаряда и расход очистного агента. На первом этапе процесс бурения следует оптимизировать по расходу очистного агента, так как этот параметр в меньшей степени взаимосвязан с другими и непосредственно влияет на энергетические показатели гидроударной машины. Таким образом, оптимизация процесса вращательно-ударного бурения сводится к определению математических моделей связи между критерием оптимизации (FM и К), осевой нагрузкой и частотой вращения снаряда при постоянных значениях расхода очистного агента, энергии и частоты ударов. По максимальному значению критерия выбирается рациональный режим бурения.

На основании фактических данных по бурению вращательно-ударным способом разработаны технологические рекомендации, в которых выделено четыре группы пород:

  • упруго-пластичные (область твердосплавного бурения);
  • упруго-хрупкие, не вызывающие заполирования алмазов;
  • упруго-хрупкие, вызывающие заполирование алмазов (область алмазного бурения);
  • трещиноватые.

Упруго-пластинчатые породы (область твердосплавного бурения)

В табл. 7.29 приведены рекомендации по рациональным типам коронок при вращательно-ударном бурении в породах этой группы.

Упруго-хрупкие породы, не вызывающие заполирования алмазов (область алмазного бурения)

В табл. 7.30 приведены рекомендации по рациональным типам алмазных коронок при вращательно-ударном бурении.

Породы, вызывающие заполирование алмазов

Наибольшее влияние на процесс заполирования алмазов имеет частота вращения коронки. В табл. 7.31 приведены показатели вращательно-ударного бурения гранита (при различной частоте вращения снаряда, осевой нагрузке 15 кН, расходе очистного агента 40 л/мин на забой и 150 л/мин на гидроударник), в том числе показатели механической скорости V0, ее декремента α и их отношение (критерий оптимизации).

Трещиноватые породы

При их бурении получен наибольший рост показателей вращательно-ударного бурения по сравнению с вращательным главным образом потому, что наложение ударных импульсов уменьшает подклинивание керна.

Общие рекомендации по режимам вращательно-ударного бурения

Таблица 7.33. Рекомендации по рациональным режимам вращательно-ударного бурения

Группа горных пород Типичные представители породы Категория по буримости ρм) Характер разрушения Тип коронки Режим бурения
Осевая нагрузка, даН Частота вращения, мин-1 Расход очистного агента, л/мин
59 76 59 76 59 76
I. Упруго-пластичные Известняки, песчано-глинистые сланцы, лабрадориты, гранодиориты. песчаники с глинистым цементом и др. V—VIII
(8-20)
Превалирует смятие- резание СА5
СМ5
КС
и др.
1100 1400 450 350 100— 120 140—150
II. Упруго-хрупкие, не вызывающие заполирование алмазов Габбро, диориты, сиениты, порфириты, базальты, песчаники, некоторые типы гранитов и др. IX—XI
(20—70)
Хрупкий скол, образование трещин, раздавливание, частичное резание 01АЗ
01А4
07АЗ
04ДП
06ДП
max max max max 110—120 140—150
III. Упруго-хрупкие, вызывающие заполирование алмазов Граниты, кварциты, джеспилиты, таккониты, некоторые типы песчаников и роговиков IX—XII
(20—90)
Микрорезание, царапание породы, обусловленное шероховатостью поверхности алмаза  02ИЗ
02И4
03И5
01АЗ
01А4
1000 1500 200— 800 150— 600 40 (на коронку)

120 (на гидро- ударник)
80 (на коронку) 150 (на гидро- ударник)
IV. Трещиноватые Породы I—III групп, разбитые интенсивной трещиноватостью или тектоническими нарушениями V—XII
(8—90)
Скол, резание, микрорезание и др. СА (для пород до VII— VIII ка- тегории) 14АЗ, 02ИЗ, 02И4 (для более твердых по род) 3500— 1350 500— 1800 200— 300 150— 250 40 (на коронку) 120 (на гидро- ударник) 80 (на коронку) 150 (на гидро- ударник)

Примечание. Максимально возможные значения осевых нагрузок и частот вращения (max) следует выбирать, исходя из прочности бурильного вала и технологических ограничений по выходу керна, искривления скважины, наличия в скважине колонны обсадных труб и др. факторов.



 
Copyright © 2007-20011 Буровой портал
буровые установки
 
CMS SiteEdit Создание сайта Вебцентр Карта сайта
 


Яндекс цитирования
Check Page Rank