- •Кафедра “Бурение нефтяных и газовых скважин”
- •Методы разрушения горных пород и классификация способов бурения
- •Элементы механики сплошных сред
- •Напряжение и деформация сплошной среды напряженное состояние в точке тела
- •Коэффициент пуассона , модуль упругости (юнга) е и модуль сдвига g
- •Пластические свойства горных пород
- •Текучесть твердых тел
- •Упругий гистерезис и упругое последействие
- •Релаксация и ползучесть
- •Физические свойства горных пород
- •Теоретическая прочность твердых тел. Масштабный фактор
- •Силы связи между зернами в поликристаллических телах
- •Основные сведения о горных породах
- •Влияние забойных факторов на механические свойства горных пород
- •Влияние структуры, текстуры и минералогического состава
- •Влияние глубины залегания пород
- •Влияние всестороннего сжатия
- •Влияние жидких сред
- •Влияние температуры
- •Влияние скорости приложения нагрузки
- •Влияние масштабного фактора
- •Влияние формы разрушающего инструмента
- •Механические свойства горных пород при вдавливании штампа и зуба
- •Влияние кинематики долота
- •Влияние шероховатости поверхности горных пород
- •Влияние воды на механические свойства горных пород
- •Неоднородность горных пород
- •Механические свойства горных пород и минералов при простых видах испытаний
- •Прочность горных пород при простых видах деформирования
- •Твердость минералов
- •Определение твердости
- •Напряженное состояние горных пород в земной коре Основные факторы, определяющие напряженное состояние горных пород в земной коре
- •Поведение горных пород при равномерном всестороннем сжатии
- •Особенности горных пород в условиях неравномерного всестороннего сжатия
- •Пластичность горных пород
- •Напряженное состояние горных пород на стенках скважины
- •Факторы, влияющие на величину давления разрыва пластов (гидроразрыв)
- •Влияние среды на процесс разрушения горных пород при бурении. Понизители твердости (пав)
- •Технологические свойства горных пород при бурении скважин Напряженное состояние горных пород при бурении
- •Вдавливание цилиндрического штампа с плоским основанием
- •Вдавливание в горную породу жесткой сферы
- •Вдавливание в горную породу жесткого цилиндра по образующей
- •Определение механических свойств горных пород методом вдавливания штампа
- •Методика испытания горных пород при определении механических свойств путем вдавливания штампа
- •Классификация горных пород по механическим свойствам
- •I - 10-100
- •Разрушение горных пород и упругие характеристики при динамическом вдавливании
- •Абразивные свойства горных пород Факторы, влияющие на износ металлов при трении
- •Влияние различных факторов на абразивную способность горных пород
- •Влияние среды на абразивное изнашивание стали и твердых сплавов
- •Износ металлов раздробленными горными породами
- •Методы изучения абразивности горных пород
- •Новые методы разрушения горных пород Основные принципы разрушения горных пород при бурении скважин
- •Механические методы разрушения горных пород
- •Классификация методов разрушения горных пород
- •Ультразвуковое разрушение
- •Разрушение струей воды
- •Взрывной метод
- •Электрогидравлическое разрушение
- •Термическое разрушение горных пород
- •Термотехническое разрушение
- •Разрушение горных пород при бурении долотами режуще-скалывающего типа
- •Технические требования к конструкции лопастных долот
- •Конструктивные особенности долот истирающего действия
- •Конструктивные особенности одношарошечных долот
- •Конструктивные особенности шарошечных долот скалывающего действия
- •Гидромониторные долота
- •Разрушение горных пород кольцевым забоем и отбор керна
- •Влияние различных факторов на показатели работы долот Влияние нагрузки на механическую скорость проходки
- •Влияние скорости вращения на механическую скорость проходки
- •Влияние расхода бурового раствора на механическую скорость проходки
- •Классификация горных пород по буримости
- •Библиографический список
Влияние скорости вращения на механическую скорость проходки
Механическую скорость проходки можно представить как произведение величины глубины забоя на один оборот долота на общее число оборотов в единицу времени.
В области поверхностного разрушения углубление за один оборот не зависит от скорости вращения.
При высоких же контактных нагрузках углубление за один оборот с увеличением скорости вращения уменьшается за счет сокращения длительности контакта зубьев с породой и осложненной очисткой забоя от шлама вследствие ограниченного времени на эту операцию.
С ростом скорости вращения наблюдается также (резкий) интенсивный износ вооружения, что вызывает снижение контактного давления зубьев на породу и др. Факторы.
Влияние расхода бурового раствора на механическую скорость проходки
При недостаточной очистке забоя скважины темп роста механической скорости проходки с увеличением осевой нагрузки снижается. Это объясняется тем, что большая часть энергии, проводимой к долоту, затрачивается на вторичное измельчение шлама.
Механическая скорость проходки с увеличением расхода бурового раствора возрастает в случае постоянной осевой нагрузки и скорости вращения. Однако темп роста постепенно снижается.
(Изменение) очень большое увеличение расхода промывочной жидкости требует больших гидравлических мощностей, а, следовательно, и дополнительных средств.
Существенно улучшить очистку забоя от шлама и тем самым увеличить механическую скорость проходки можно с помощью гидромониторных долот.
Классификация горных пород по буримости
Под буримостью понимается степень трудности разрушения горных пород на данном уровне техники и технологии бурения.
Различаются трудно и легко буримые горные породы.
Буримость горных пород зависит от природных, технологических и технических факторов.
В настоящее время вопрос буримости является нерешенной проблемой из-за сложности взаимосвязи факторов, влияющих на этот фактор.
Чаще всего буримость в настоящее время оценивается по начальной механической скорости Vн, так как в этом случае исключается фактор, зависящий от износа долота.
Интенсивность разрушения горных пород оценивается показателем буримости за один оборот долота.
Начальная скорость бурения и проходка за оборот новым долотом находятся в следующей связи:
0=Vн/ 60n,
где 0- проходка за один оборот долота в мм/об;
Vн- начальная скорость бурения в мм/ч;
n- скорость вращения долота в обмин.
Следует отметить, что на сегодняшний день отсутствует такой показатель буримости, который бы комплексно учитывал разрушаемость породы и ее абразивные свойства.
Существующие же классификации горных пород по буримости носят временный характер и применимы только для местных, конкретных условий, т. к. одни и те же породы в различных нефтяных районах могут быть отнесены к разным категориям буримости. В настоящее время горные породы по буримости условно делятся на мягкие, средние, твердые, крепкие и очень крепкие породы.
Библиографический список
А. И. Спивак, А. Н. Попов «Разрушение горных пород при бурении скважин» - М: , Недра, 1994.
А. Г. Мессер, А. Н. Сорокин, В. В. Макушин и др. - Керноотборный инструмент и элементы компоновки низа бурильной колонны. Нефтяное хозяйство. - 1993. - №1. - с.4-17
Г. В. Конесев, М. Р. Мавлютов, А. И. Спивак, Р. А. Мулюков. Смазочное действие сред в буровой технологии. - М, : Недра, 1993
В. Е. Копылов Разрушение мерзлых горных пород при бурении скважин. - Тюмень: ТГУ, 1980.
И. К. Масленников Буровой инструмент: Справочник. - М, : Недра, 1989.
Н. А. Колесников, А. К. Рахимов, А. А. Брыков и др. Процессы разрушения горных пород и резервы повышения скоростей бурения. - Ташкент: Фан, 1989.
М. Г. Абрамсон, Б. В. Байдюк, В. С. Зарецкий и др. Справочник по механическим и абразивным свойствам горных пород нефтяных и газовых месторождений. - М, : Недра, 1984.