15. Зависимость механической скорости проходки от осевой нагрузки на долото.

Нагрузка на долото Р_д - один из основных режимных параметров. Она определяет удельное давление на контакте между рабочим элементом породоразрушающего инструмента (зубцом, резцом) и горной породой на забое скважины. От контактного давления зависит интенсивность воздействия инструмента, глубина проникновения рабочих органов в забой, особенность процесса разрушения горной породы. На основании зависимости механической скорости от контактного давления выделяют три характерные зоны: зона 1 - контактное давление ниже предела усталости горной породы, разрушение породы в виде поверхностного износа вследствие трения, скорость проходки прямо пропорциональна контактному давлению (истирание). Зона 2 - контактное давление превышает предел усталости, но остается ниже уровня, соответствующего твердости горной породы в забойных условиях р_в. Отмечается появление трещин, сколов после многократного воздействия нагрузки (усталостное разрушение). Зона 3 - контактное давление превосходит твердость горной породы в забойных условиях. Объемное разрушение горной породы происходит при единичном акте нагружения (объемное разрушение). Р_д=αР_шS_к (кН, тонны), S – контактная пов-ть, Р_ш - по штампу, Р_у – усталостное. Р_к=Р_д/S_к

.

16. З ависимость механической скорости проходки от частоты вращения долота.

К росту Vм ведет:- увеличение числа ударов в ед. времени- увеличение энергии удара зубца о забой в рез-то роста секорости соударенияVм=дn; д углубление забоя за 1оборот долотауменьшение д происх. При n>nкрит, пром. жид-ть не успевает выносить шлам из забоя => образуются шламовые подушки n=nкрит; д~const ; д= дo(1-klnn), k импер. коэф.(зависит от зашламленности забоя и от времени контакта зубца с г/п и от св-в к/п); Vм= дo(1-Klnn)nпри tк>to ; h=hmax ; при tк<a

17. З ависимость механической скорости проходки от расхода промывочной жидкости.

18. Влияние свойств промывочной жидкости на механическую скорость проходки.

19. Влияние дифференциального давления на забое скважины на механическую скорость проходки.

1 – вдавливание клина (зубка долота);

2 – ядро всестороннего сжатия (предразрушенная порода);

3 – боковые трещины.

20. Влияние параметров режима бурения на стойкость (время работы) шарошечных и алмазных долот.

Основные параметры режима бурения:

1. Расход бурового раствора Q, м³/с (л/с);

2. Осевая нагрузка на долото G, кН (тс);

3. Частота вращения долота n, с^-1 (об/мин).

4. Плотность ρ, кг/м³ (г/см³) и другие свойства бурового раствора

Рассмотрим каждое:

1. Чем больше будет расход бурового раствора, тем больше у нас будет отвод теплоты от долота, а следовательно, время работы увеличится

2. Чем больше будет осевая нагрузка на долото, тем больше будет напряжение на детали долота, как в следствии увеличится их износ и время работы уменьшится.

3. Чем больше будет частота вращения, тем больше будет износ долота, и в следствии срок службы его уменьшится.

4. При увеличении плотности отвод теплоты от нагревающегося при эксплуатации долота будет уменьшатся, и следовательно, время работы уменьшится.

21. Понятие об оптимизации параметров режима бурения. Критерии оптимизации.

Режим бурения, обеспечивающий получение наилучших технико-экономических показателей (при данных условиях бурения), называется оптимальным. Иногда в процессе бурения приходится решать и специальные задачи, например - проводка скважины через поглощающие пласты,

обеспечение минимального искривления скважины, максимального выхода керна, качественного вскрытия продуктивных пластов. Режимы бурения, при которых решаются такие задачи, называются специальными.

Каждый параметр режима бурения влияет на эффективность разрушения горных пород, причем влияние одного параметра зависит от уровня

другого.

Сочетание этих параметров, обеспечивающее достижение наилучших показателей работы данного долота с помощью данной буровой установки, называют

оптимальным режимом бурения. Режим бурения называют скоростным, если

на данном этапе достигнуты наивысшие показатели работы долот и использованы более мощная буровая установка и более совершенные технические средства - по сравнению с теми, которые применяются для массового бурения скважин на данной площади.

Если сочетание параметров выбирают не для получения высоких показателей работы долота, а с целью предотвращения искривления скважины, принудительного искривления её с заданной интенсивностью в нужном направлении,

улучшения эффективности отбора керна и т. д., - то режим бурения называют

специальным.

Об эффективности работы долота на забое судят по нескольким показателям, основными из которых являются следующие.

1. Проходка h, т. е. количество метров, пробуренных данным долотом

до полного износа.

2. Проходка hp за рейс, т. е. количество метров, пробуренных долотом с

момента спуска до момента подъёма его с забоя. Для всех долот, кроме алмазных, обычно проходка за рейс равна общей проходке hp = h. Алмазное же долото, отличающееся большой работоспособностью, может быть спущено в

скважину неоднократно: иногда одно алмазное долото используют при буре-

нии отдельных интервалов в нескольких скважинах. Поэтому для алмазных

долот hp < h.

. Себестоимость 1 м проходки: Скорость разрушения породы долотом в любой данный момент времени

3. Средняя механическая скорость проходки (υм), т. е. количество мет-

ров, пробуренных в единицу времени (в м/ч):

Средняя рейсовая скорость проходки (υр), т. е. средняя скорость углубления скважины с учётом затрат времени на разрушение породы и на за-

мену изношенного долота новым, в м/ч:

называют мгновенной (или механической) скоростью проходки υмг