5.2.5. Влияние параметров режима бурения на работу долот

На работоспособность долота влияет различное сочетание параметров режима бурения, а на снижение долговечности долота - увеличение осевой нагрузки, частоты вращения, плотности и вязкости бурового раствора, а также большое содержание твердой фазы, вибрация бурового инструмента, продольное и поперечное колебания низа бурильной колонны и многое другое.

Основная цель при бурении - максимальное время работы долота за один рейс. В то же время, если изменение одного из параметров режима бурения ведет к повышению скорости бурения за минимальное время и увеличивается проходка на долото, то такое изменение целесообразно.

С увеличением осевой нагрузки повышается механическая скорость бурения, но более интенсивно изнашивается вооружение и опора шарошек долота. Текущую скорость бурения можно определить по формуле ,

где - начальная механическая скорость;

- время с начала рейса;

- декремент падения скорости вследствие изнашивания.

Тогда проходка на долото может быть определена по формуле

т.е. чем выше и медленнее изнашивание долота, тем больше проходка.

Проходку можно определить и через параметры режима бурения

,

где ,

.

Здесь - средняя механическая скорость;

- продолжительность рейса;

- эмпирические коэффициенты;

- показатели степени.

Иначе .

Известно, что в 3-4 раза больше, чем . Следовательно, увеличение осевой нагрузки более эффективно, чем повышение частоты вращения, если нет ограничений по прочности всей бурильной колонны и крутящему моменту. Поэтому при повышении осевой нагрузки увеличивается проходка на долото. Однако частоту вращения необходимо подбирать в каждом конкретном случае.

Содержание

Лекция 1 3

1. Общие ПОНЯТия О СТРОИТЕЛЬСТВЕ СКВАЖИН 3

1.1. Понятие о скважине, ее конструкции и элементах 3

Направление 4

Кондуктор 4

Эксплуатационная колонна 4

Промежуточная колонна 4

1.2. Классификация скважин по назначению 5

1.3. Основные представления о современных способах бурения 6

1.3.1. Ударное бурение 6

Рис.2. Схема ударно-канатного бурения 7

1.3.2. Вращательное бурение 8

1.3.3. Схема установки для бурения глубоких скважин 9

1.4. Понятие о цикле строительства скважины. Структура цикла. 12

1.5. Геостатическая температура горных пород и тепловой режим скважины 13

Т Т₀ + Г ( z - z₀ ), 13

Т_з  Т₀ + 0,67 (Т_пл – Т₀) , 13

Т_z1  T_з. 14

Температура восходящего потока на выходе из скважины 14

Т_вых  Т_пл - T_з + Т₀. 14

Температура нисходящего потока на входе в колонну труб 14

Лекция 2 14

2. Породоразрушающие инструменты 14

2.1 Назначение и классификация породоразрушающих инструментов 14

2.2. Конструкции, достоинства и недостатки, области применения буровых долот 15

2.2.1. Лопастные долота 15

2.2.2. Шарошечные долота 16

Типы шарошечных долот и области их применения (ГОСТ 20692-75) 18

2.2.3. Алмазные долота 22

2.2.4. Долота ИСМ 23

2.3. Долота для бурения с отбором керна 24

К 212,7/80 М ГОСТ 21210-75. 25

2.4. Долота специального назначения 25

Лекция 3 25

3. ЗАБОЙНЫЕ ДВИГАТЕЛИ 25

3.1. Турбобуры 25

3.1.2. Характеристика турбины, способы изменения характеристики 26

N = p Q , 26

3.1.3. Конструктивные особенности турбобуров для бурения без отбора керна, с отбором керна, для искривления скважины 28

3.2. Винтовой забойный двигатель 29

Лекция 4 30

4. БУРИЛЬНАЯ КОЛОННА 30

4.1. Состав и назначение бурильной колонны 30

4.2. Конструктивные особенности элементов бурильной колонны 31

5.2.1. Ведущие бурильные трубы 31

4.2.2. Стальные бурильные трубы 32

4.2.3. Соединительные замки 33

4.2.4. Легкосплавные бурильные трубы 34

4.2.5. Утяжеленные бурильные трубы 35

4.2.6. Переводники 35

4.2.7. Специальные элементы бурильной колонны 36

4.3. Условия работы бурильной колонны 37

4.4. Комплектование и эксплуатация бурильной колонны 38

4.5. Принципы расчета бурильной колонны при роторном бурении и при бурении с забойными двигателями. 39

Лекция 5 40

5. Режим бурения 40

5.1. Понятие о режиме бурения, его параметрах и показателях работы долота 40

5.2. Влияние параметров режима бурения на показатели работы и износ долота. 41

5.2.1. Осевая нагрузка 41

5.2.2. Частота вращения 42

5.2.3. Расход промывочной жидкости 44

5.2.4. Влияние состава и свойств промывочной жидкости на эффективность работы долота 45

5.2.5. Влияние параметров режима бурения на работу долот 46

Содержание 48

49