6. Параметры режима бурения.
При использовании однослойных коронок большинство буровиков обычно выбирают скорость вращения (об/мин) и нагрузку на коронку, а затем регулируют подачу колонны на забой, сохраняя выбранную нагрузку при бурении в изменяющихся по твердости породах.
Как правило, импрегнированные коронки требуют более высоких скоростей вращения для достижения скорости углубки, сопоставимой с однослойными коронками. Это объясняется тем, что выступ алмазов из матрицы импрегнированной коронки меньше и соответственно, меньше углубка за 1 оборот коронки.
При использовании импрегнированных коронок компания "Борт Лонгир" рекомендует абсолютно другой подход, при котором механическая скорость бурения контролируется в очень узком диапазоне заданных об/мин, а нагрузка на коронку имеет второстепенное значение. Этот метод бурения известен как метод об/см (число оборотов коронки на1 см углубки).
Индекс об/см очень важен для максимального продления срока службы коронки, хорошей производительности и снижения стоимости буровых работ.
Чтобы рассчитать индекс об/см разделите скорость вращения коронки (o6/мин) на скорость углубки (см/мин ), например:
800 об/мин :10 см/мин = 80 об/см
Идеальная
цель - сохранение этого индекса при
бурении в диапазоне 80-100об/см.
Если ваш выбор серии коронки соответствует породе и вы руководствуетесь этими рекомендациями, бурение должно идти ровно и интенсивность износа коронки будет примерно одинаковой в течение всего срока ее службы.
Если показатель об/см ниже рекомендованного минимума 80 об/см, коронка будет быстро изнашиваться и вам придется либо увеличить скорость вращения (об/мин), либо снизить механическую скорость бурения, уменьшив нагрузку на коронку. Если свойства породы или ограничения по бурению не позволяют вам осуществить это, перейдите на коронку с меньшим серийным номером, например, с серии 9 на серию 7.
Если показатель об/см гораздо выше рекомендуемого максимума 100 об/см, алмазы в коронке могут заполироваться и углубка может прекратиться или значительно снизиться. Поэтому вам нужно уменьшить частсту вращения (об/мин) или увеличить механическую скорость бурения, повысив нагрузку на коронку. Если эти показатели невозможно изменить, переходите на коронку с более высоким серийным номером, например, с серии 2 на серию 6.
Термин "заполирование" используется для описания состояния, когда алмазы на торце коронки не выступают из матрицы и не режут породу. Проходка, естественно, останавливается и возникает необходимость "заточки" коронки. Во избежание заполирования крайне важно, чтобы коронка постоянно врезалась в породу.
Хотя выше подчеркивалось, что нагрузка на коронку является второстепенным фактором при бурении импрегнированными коронками, в некоторых обстоятельствах этот фактор может стать очень важным, например, когда первоочередное значение имеет контроль за искривлением скважины и бурение в связи с этим необходимо вести при пониженных нагрузках. В таких случаях использовать более высокий серийный номер коронки по сравнению с рекомендованным и соблюдать определенную осторожность в отношении механической скорости бурения. При этом уменьшается искривление скважины за счет некоторого увеличения затрат на коронки с более высоким серийным номером.
Если для бурения требуется очень высокая нагрузка на коронку, переходите на коронку с более высоким номером серии. При этом обычно снижаются требования по нагрузке на коронку с сохранением приемлемой механической скорости бурения.
Для комплекса NQ ориентировочная нагрузка на импрегнированную коронку находится в пределах 1100-2700 кгс. Если вы превышаете максимальную нагрузку, можно ожидать искривления скважины, быстрого износа колонковых наборов и бурильных труб и даже их поломок (обрывов) в скважине.
Рекомендуемое ориентировочное количество подаваемой в скважину промывочной жидкости при бурении импрегнированными коронками комплексом NQ находится в пределах 30-45 л/мин. Если вы начали бурить на максимально рекомендованном количестве жидкости и возникла необходимость заточки коронки, уменьшите производительность насоса. При этом мелкий шлам изнашивает матрицу и оголяет алмазы. Если это не помогает, переходите на коронку с более высоким номером серии (например, с серии 6 на серию 7).
Диапазоны режимных параметров, рекомендуемых различными
в
инструкциями компании «Борт Лонгир», несколько отличаются.
Так, руководством по применению алмазного инструмента (издание четвертое 1997 год) для импрегнированных коронок NQ рекомендуются следующие режимные параметры;
-
Количество промывочной жидкости, л/мин
Скорость
вращения
коронки,
об/мин
Механическая скорость бурения, см/мин при индексе об/см
Нагрузка на коронку, кгс
80об/см
100 об/см
30-38
1350
800
550
17
10
7
14
8
6
1400-2700
В паспортах на буровые коронки: для импрегнированных коронок NQ рекомендуются
следующие режимные параметры.
|
Количество |
Твердость |
Скорость |
Нагрузка |
Максим. |
Ожидаемая |
|
промывочной |
породы |
вращения |
на коронку, |
индекс |
механическая |
|
жидкости, |
|
коронки |
кгс |
об/см |
скорость |
|
л/мин |
|
об/мин |
|
|
бурения, |
|
|
|
|
|
|
см/мин |
|
Сверхтвердая 1000-1200 2700 120 |
7,5-10 | ||||
|
36-45 Очень твердая 800-1200 |
1800-2700 |
100 |
7,5-12,5 | ||
|
Средн.твердости 600-1000 1100-1600 |
70 |
9-15 | |||
В этих рекомендациях режимные параметры увязаны с твердостью пород. Режимы бурения импрегнированными коронками комплексов BQ, NQ и HQ приведены ниже.
При осмотре поднятых из скважины импрегнированных коронок можно многое узнать о процессе бурения. Иллюстрации видов износа, возможные причины такого износа и меры по устранению этих причин приведены – виды износа.
Обычно импрегнированная коронка выбраковывается после полной ее отработки. Первый показатель того, что коронка приближается к нормальной выбраковке - это увеличение или резкий скачок давления насоса из-за уменьшения глубины торцевых каналов.
В идеале импрегнированная коронка должна бурить ровно с одинаковой скоростью износа матрицы и алмазов.
Если вы выбрали коронку с недостаточно высоким номером серии или по каким-то другим причинам произошло заполирование коронки, необходимо обнажить поверхность матрицы, чтобы вскрыть новые алмазы. Обычно это достигается уменьшением скорости вращения (об/мин) в 2-3 раза и поддерживанием постоянной скорости углубки за счет увеличения давления на коронку. Обычно через 1-3 см бурения на таких режимах происходит обнажение алмазов. Сразу же уменьшите давление на коронку и увеличьте обороты вращателя до рекомендуемой величины об/см. Если вам приходится повторно повторять эту процедуру, рекомендуется перейти на. коронку с более высоким номером серии.
Для заточки коронок вне скважины рекомендуется пескоструйный метод при помощи твердого абразива.
Примечания:
• По возможности избегайте заточек коронки, так как это искусственно укорачивает срок ее использования.
Если коронку нужно постоянно затачивать, переходите на коронку с более высоким номером серии.
Для заточки импрегнированных коронок компании «Борт Лонгир»ни при каких условиях нельзя пользоваться кислотами.
Для заточки компания «Борт Лонгир» не рекомендует выключать промывку при бурении и ждать, когда коронка начнет иврезатьсяи (это неминуемо приведет к
ПРИЖОГУ КОРОНКИ.
Режимы бурения импрегнированными коронками BQ, NQ и HQ компании Борт Лонгир
Руководство по применению алмазного инструмента (издание четвертое, 1997 год, Канада)
|
Количество |
Скорость |
Механическая скорость бурения, |
Нагрузка | |
|
промывочной |
вращения |
см/мин при индексе об/см |
на | |
|
жидкости, |
коронки, |
|
|
коронку, |
|
|
| |||
|
л/мин |
об/мин |
80 об/см |
100 об/см |
кгс |
|
|
|
Коронка BQ |
|
|
|
|
1700 |
22 |
17 |
|
|
23-30 |
1000 |
13 |
10 |
900-2300 |
|
|
700 |
9 |
7 |
|
|
|
|
Коронка NQ |
|
|
|
|
1350 |
17 |
14 |
|
|
30-38 |
800 |
10 |
8 |
1400-2700 |
|
|
550 |
7 |
6 |
|
|
|
|
Коронка HQ |
|
|
|
|
1000 |
13 |
10 |
|
|
38-45 |
600 |
8 |
6 |
1800-3600 |
|
|
400 |
5 |
4 |
|
Паспорт на импрегнированные коронки завода в Солт Лэйк Сити, США
(в этих рекомендациях режимные параметры увязаны с твердостью пород)
|
|
Количество |
Твердость |
Скорость |
Нагрузка |
Макси- |
Ожидаемая | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
промывочной |
породы |
вращения |
на |
мальный |
механическая | ||||||||
|
|
жидкости, |
|
коронки, |
коронку, |
индекс |
скорость | ||||||||
|
|
л/мин |
|
об/мин |
кгс |
об/мин |
бурения, | ||||||||
|
|
|
|
|
|
|
см/мин | ||||||||
|
|
|
|
|
| ||||||||||
|
|
|
|
|
| ||||||||||
|
|
|
|
|
| ||||||||||
|
|
|
|
|
| ||||||||||
|
|
|
|
|
| ||||||||||
|
|
|
|
|
| ||||||||||
|
|
|
|
|
| ||||||||||
|
|
|
|
|
| ||||||||||
|
|
|
|
|
| ||||||||||
|
|
|
|
|
| ||||||||||
|
|
|
|
|
| ||||||||||
|
|
|
|
|
| ||||||||||
|
|
Коронка BQ |
|
|
|
Сверхтвердая |
1000-1400 2300-3600 |
140 |
7,5 -10 |
|
Очень твердая |
1000-1200 1600- 2700 |
100 |
7,5 -13 |
|
Средней тверд. |
800-1200 1100-1600 |
80 |
10-15 |
|
|
Коронка NQ |
|
|
|
Сверхтвердая |
1000-1200 2700-3600 |
120 |
7,5 -10 |
|
Очень твердая |
800-1200 1800-2700 |
100 |
7,5 - 13 |
|
Средней тверд. |
600-1200 1100-1600 |
70 |
9-15 |
|
|
Коронка HQ |
|
|
|
Сверхтвердая |
800-1000 2700-4500 |
100 |
7,5-10 |
|
Очень твердая |
600-1000 1800-2700 |
80 |
7,5 -13 |
|
Средней тверд. |
600-800 1300-2700 |
60 |
10-16 |
36-45
45-50