51. Определение осевой нагрузки для алмазных коронок.

Основными параметрами режима бурения алмазными коронками, как и в других способах бурения, является осевая нагрузка, частота вращения снаряда и количество промывочной жидкости, подаваемой в скважину. Осевая нагрузка Pос опрееляется : Рос = q*F

Где q – величина удельной нагрузки, приходящийся на 1 см2 рабочей площади торца коронки,даН.

F- рабочая площадь торца коронки, см2.

Рос - необходимая осевая нагрузка, даН.

Величина удельной нагрузки для однослойных коронок должна быть в пределах 60 – 120 даН/см2, а для импрегнированных – 70-130 даН /см2. Рабочую площадь торца коронки можно определить из выражения F=

Где F- рабочая площадь торца коронки, см2

D – наружный диаметр коронки, см

d- внутренний диаметр торца коронки, см

b- ширина промывочного окна, шт

n- число промывочных окон ,шт.

выражение D-d/2*b является площадью промывочных окон.

Определение параметров режима бурения твердосплавными коронками.

Параметры бурения.

1. осевая нагрузка

2. частота вращения бурового снаряда

3. расход промывочной жидкости

4. определение осевой нагрузки

1)осевая нагрузка обуславливает глубины внедрения резцов коронки в породу и интенсивность ее разрушения. Однако необходимо иметь в виду, что чрезмерная нагрузка на инструмент может привести к искривлению скважины и поломке бурильных труб, а при бурении твердых пород- к поломке резцов коронки. Осевая нагрузка нагрузка на инструмент при твердосплавном бурении принимается из расчета удельной нагрузки на один основной резец коронки

=осевая нагрузка на коронку, даН

С- величина удельной нагрузки на 1 основной резец, даН

n- число основных резцов, шт

2)частота вращения снаряда (с в -1 степени) снаряда определяется по величине средней окружной скорости коронки, принятая в соответствии с характером буримой породы

-рекомендуемая окружная скорость коронки м/с

- средний диаметр коронки,м

-наружный диаметр коронки, м

-внутренний диаметр коронки, м

При бурении трещиноватых и абразивных пород необходимо брать нижние пределы рекомендуемых величин окружной скорости, так как при высоких значениях коронка быстрее выходит из строя

3)Расход промывочной жидкости (м в кубе/сек), которое нужно подавать в скважину для ее очистки, определяется по формуле

Q= /4 (D(2)-d(2))* vвп

Q-необходимый расход промывочной жидкости м/с

D-диаметр скважины м.

d-наружный диаметр бурильных труб,м

vвп- рекомендуемая скорость восходящего потока, м/с

Скорость восходящего потока промывочной жидкости принимается в зависимости от буримости пересекаемой скважиной породы. С ростом скорости углубления скважины и интенсивности шламообразования скорость восходящего потока промывочной жидкости необходимо увеличивать. При этом следует иметь в виду, что с повышением скорости восходящего потока промывочной жидкости возрастает размывание стенок скважины и керна. Если количество промывочной жидкости приходится ограничивать для предупреждения размыва керна, необходимо в состав снаряда включая шламовую трубу.

В процессе разведки конкретных месторождений необходимо добиваться наивыгоднейших сочетаний указанных выше параметров, которые обеспечивают наиболее высокие в данных геолого-технических условиях технико-экономические показатели при высоком качестве проведении скважин на базе рационального использования оборудования

Режим бурения в мягких породах. В слабоустойчивых породах необходимо бурить быстро, без перерывов в работе. Для предупреждения обрушения стенок скважины в качестве промывочной жидкости следует применять глинистый раствор. При прекращении циркуляции промывочной жидкости для препреждения прихвата снаряда оседающими частицами шлама его нужно природнять над забоем.

При бурении пород средней твердости и твердых решающее влияние на скорость углубления скважины оказывают осевая нагрузка на инструмент и частота вращения. Промывка играет подчиненную роль. Увеличение осевой нагрузки и частоты вращения снаряда до определенного предела способствует росту механической скорости проходки. Однако бурение с большой частотой вращения снаряда в абразивных и трещиноватых породах приводит к повыщенному износу резцов, что снижает производительность работы коронки. Поэтому при бурении таких пород следует принимать низшие пределы окружной скорости снаряда и верхние значения удельной нагрузки на резец.

Определение предельно допустимой глубины спуска обсадной колонны.

Предельная глубина спуска обсадной колонны (м) определяется ее прочностью в наиболее слабом месте.

F0-опасное сечение трубы в нарезанной части, м в кв

- предел текучести материала труб, Па

g= 9,81м /сек в кв-ускорение свободного падения

q-масса 1 м трубы, кг

ρж-плотность промывочной жидкости кг/м в куб

ρ- плотность материала труб кг/ м в куб

κ=1,5-2-коэффициент запаса прочности труб на растяжение

Общий расход промывочной жидкости вычисляется, исходя из значений скорости восходящего потока в скважине и площади сечения зазора между бурильными трубами и стенкой скважины,

Q=kvF, (10.5)

где к= 1,2 +1,5 - коэффициент, учитывающий потерю жидкости и изменчивость условий циркуляции; Q - объемный расход промывочной жидкости, м/с; v - скорость восходящего по¬тока жидкости в кольцевом зазоре, м/с; F - площадь кольцевого зазора, м2.