- •Глава I понятие о сважине и ее конструкции
- •1.1 Понятие о скважине
- •1.2 Понятие о конструкции скважины
- •1.3 Выбор конструкции скважины
- •1.4 Способы бурения
- •1.6 Выбор способа бурения
- •Глава 2. Технологический инструмент
- •2.1 Общие сведения о твердосплавном бурении
- •2.2. Типы компоновок бурильной колонны для твердосплавного бурения
- •2.3. Выбор бурильной колонны
- •2.4. Способы повышения надежности и стойкости бурильной колонны
- •2. 5. Эксплуатация бурильной колонны
- •Глава 3. Забойный снаряд твердосплавного бурения
- •3.1. Одинарный колонковый снаряд с прямой циркуляцией промывочной жидкости
- •3. 2. Одинарный эжекторный снаряд с обратной циркуляцией
- •3. 3. Забойный снаряд безнасосного бурения
- •3.4. Эрлифтные снаряды
- •3. 5. Двойные колонковые снаряды (дкс)
- •3. 6. Буровой снаряд для бурения с гидротранспортом керна
- •3.7. Выбор буровых снарядов твердосплавного бурения
- •Глава 4. Аварии с буровым снарядом.
- •4.1. Способы предупреждения аврий, связанных с отказом технологического инструмента.
- •4.2. Способы предупреждения прихватов
- •4.3. Ликвидация аварий
- •4.4. Схема ликвидации (обрывов) технологического инструмента
- •4.5. Ликвидация прихватов.
- •4.6. Схема ликвидации обрыва с прихватом забойного снаряда
- •Глава 5. Геолого-технические условия бурения
- •5.1. Технологические процессы. Прочность минералов .
- •5.2. Прочностные свойства горных пород
- •5.3. Деформационные свойства горных пород
- •Глава 6. Породоразрушающий инструмент
- •6.1. Твердые сплавы
- •6.2. Геометрические параметры коронок
- •6.3. Износ резцов
- •6.4. Твердосплавные коронки
- •Глава 7. Технология твердосплавного бурения
- •7.1. Технологические режимы бурения
- •7.2. Разработка технологии твердосплавного бурения
- •7.3. Технология бурения снарядами с гидротранспортом керна
- •7.4. Регулирование параметров режимов бурения
- •7.5. Отработка коронок и долот
- •7.6. Оптимальные режимы твердосплавного бурения
- •7.7. Критерий оптимальности
- •7.8. Поиск оптимальных параметрова режимов бурения
- •7.9. Оптимальная длина рейса
- •Глава 8 алмазное бурение
- •8.1. Одинарный колонковый
- •8.2. Породоразрушающий инструмент
- •8.3 Двойной колонковый снаряд алмазного бурения
- •8.4 Снаряды со съемными керноприемниками
- •8.5. Выбор буровых снарядов алмазного бурения
- •Глава 9. Технология алмазного бурения
- •9.1. Технология бурения одинарными колонковыми снарядами
- •9.2. Технология бурения трещиноватых пород одинарными колонковыми снарядами
- •9.3. Технология бурения дкс
- •9.4. Технология бурения сск
- •9.5. Технология бурения алмазными долотами
- •9. 6. Отработка алмазных коронок
- •Глава 10 технология бурения установками atlas copco
- •10.1 Выбор конструкции скважины
- •10.2 Способы бурения
- •10.3 Буровые снаряды atlas copco
- •11. Технология бурения
- •11.1 Выбор очистных агентов
- •Выбор породоразрушающих инструментов и технологических режимов бурения.
- •Импрегнированные коронки.
- •Однослойные алмазные коронки.
- •Технология пневмоударного бурения с пневмотранспортом шлама (методом «обратная циркуляция») Буровые снаряды.
- •Параметры технологических режимов бурения.
- •Глава 12 технология бурения установками Boart Longyear lf 90
- •12.1 Промывочные жидкости
- •12.2 Выбор алмазных коронок
- •12.3 Параметры режимов бурения
- •Глава 13. Бескерновое бурение шарошечными долотами
- •13.1. Буровой снаряд. Буровые долота
- •13.2. Технология бурения
- •14.1. Бурение скважин с продувкой сжатым воздухом
- •14.2. Бурение скважин с применением газожидкостных смесей
- •Раздел IV ударно-вращательное бурение
- •Глава 15. Высокочастотное гидроударное бурение
- •15.1. Буровой снаряд
- •15.2. Технология бурения
- •Глава 16. Среднечастотное гидроударное бурение
- •16.1. Буровой снаряд
- •16.2. Технология бурения
- •16.3. Отработка коронок
- •17.1. Оборудование. Буровой снаряд.
- •17.2. Технология бурения
- •17.3 Технология бурения с пневмотранспортом выбуренной породы
- •1 7.4Технология бурения пневмоударниками с пневмотранспортом керна с очисткой забоя пеной
- •17.5. От работка коронок
- •Глава 18 бурение горизонтальных и восстающих скважин из подземных горных выработок
- •18. 1. Оборудование. Буровой снаряд.
- •18.2. Технология бурения.
- •Раздел V
- •Глава 19. Бурение мягких рыхлых горных пород
- •19.1. Осложнения при бурении.
- •19.2 Выбор способа бурения.
- •19.3. Технология бурения снарядами бескернового бурения.
- •19.4. Технология бурения одинарными колонковыми снарядами
- •19.5. Безнасосное бурение.
- •Глава 20. Бурение глинистых пород
- •20. 1. Глины и глиносодержащие горные породы
- •20. 2. Осложнения при бурении глинистых пород.
- •20.3. Мероприятия по встрече неустойчивых глинисмтых пород.
- •20.4. Технолдогия бурения глинистых пород
- •20.5. Технологические режимы бурения
- •Глава 21. Бурение микротрещиноватых глинистых пород
- •21.1. Микротрещиноватые горные породы. Осложнения
- •21.2. Технология твердых микротрещиноватых глинистых пород
- •21.3.Особенности перебуривания микротрещиноватых порд.
- •Глава 22. Особенности бурения соленосных отложений и полезных ископаемых
- •22.1.Соленосные горные породы. Осложнения
- •22.2. Технология бурения
- •22.3.Особенности бурения мягких полезных ископаемых
- •Глава 23. Бурение мерзлых пород
- •23.1.Мерзлые горные породы. Осложнения
- •23.2. Технология бурения
- •23.3. Оборудование устья скважин
- •24.1. Виды осложнений
- •24.2. Выбор конструкции скважины и способа бурения
- •24.3. Экономическая оценка выбора прогрессивных способов бурения
- •24.4. Очсистные агенты
- •24.5 Выбор специальной прмывочной жидкости
- •Раздел v1
- •26.1. Медленновращательное бурение
- •26.2. Медленновращательное бурение скважин большого диаметра. Винтобурение
- •Глава 27. Шнековое бурение
- •27.1. Оборудование. Буровой снаряд
- •27.2.Технология бурения
- •27.3 Опробование горных пород
- •Глава 28.Вибрационное бурение
- •28.1. Оборудование. Буровой снаряд
- •28.2 Выбор бурового снаряда и технологических режимов бурения
- •Глава 29. Ударно-канатное колонковое бурение бурение скважин методом задавливания
- •29.1 Оборудование. Буровой снаряд
- •29.2 Технология ударно-канатного бурения
- •29.3. Бурение скважин методом задавливания бурового снаряда
- •Глава 30. Ударно-канатное бескерновое бурение
- •30.1 Оборудование. Буровой снаряд
- •30.2 Технология ударно-канатного бескернового бурения
- •30.3 Определение естественного объема проб
- •30.4 Технология комбинированного ударно-канатного и
- •Библиографический список
- •Содержание
12.3 Параметры режимов 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 на 1 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 (об/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 80-100 об/см.
Если выбор серии коронки соответствует породе, 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, нужно перейти 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 быть изолироаны и углубка может прекратиться или значительно снизиться. Поэтому вам нужно уменьшись частоту вращения (об/мин) или увеличить механическую скорость бурения, повысив нагрузку на коронку. Если эти показатели невозможно изменить, нужно перейти на коронку 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 рекомендуемым 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, следует перейти 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. Бурение ведется на максимально рекомендуемом количестве жидкости, и возникла необходимость заточки коронки, требуется уменьшить производительность насоса. При этом мелкий шлам изнашивает матрицу и оголяет алмазы. Если это не помогает, нужно перейти на коронку с более высоким номером серии (например, с серии 6 на серию 7).
Диапазоны режимных параметров, рекомендуемых различными инструкциями компании «Борт Лонгир», несколько отличаются.
Так, руководством по применению алмазного инструмента (издание четвертое 1997 год) для импрегнированных коронок NQ рекомендуются следующие режимные параметры (табл. 12.1).
Таблица 12.1
Количество промывочной жидкости, л/мин |
Скорость вращения коронки, об/мин |
Механическая скорость бурения, см/мин при индексе об/см |
Нагрузка на коронку, кгс |
|
80 об/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
Таблица 12.2
Количество промывочной жидкости, л/мин |
Твердость породы |
Скорость вращения коронки, об/мин |
Нагрузка на коронку, кгс |
Максим. индекс об/см |
Ожидаемая механическая скорость бурения, см/мин |
36-45 |
Сверхтвердая Очень твердая Средн. твердости |
1000-1200 800-1200 600-1000 |
2700 1800-2700 1100-1600 |
120 100 70 |
7,5-10 7,5-12,5 9-15 |
В этих рекомендациях режимные параметры увязаны с твердостью пород.
Режимы бурения импрегнированными коронками комплексов BQ, NQ и HQ приведены выше (табл. 12.2).
При осмотре поднятых из скважины импрегнированных коронок можно узнать о процессе бурения. По виду износа, возможно определить причину такого износа и меры по устранению этих причин.
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 по каким-то 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 следует избегать 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 "врезаться" (это неминуемо приведет к прижогу коронки.
Руководство по применению алмазного инструмента (издание четвертое, 1997 год, Канада)
Таблица 12.3
Количество промывочной жидкости, л/мин |
Скорость вращения коронки, об/мин |
Механическая скорость бурения, см/мин при индексе об/см |
Нагрузка на коронку, кгс |
|
80 об/см |
100 об/см |
|||
Коронка BQ |
||||
23-30 |
1700 1000 700 |
22 13 9 |
17 10 7 |
900-2300 |
Коронка NQ |
||||
30-38 |
1350 800 550 |
17 10 7 |
14 8 6 |
1400-2700 |
Коронка HQ |
||||
38-45 |
1000 600 400 |
13 8 5 |
10 6 4 |
1800-3600 |
В этих рекомендациях режимные параметры увязаны с твердостью пород
Таблица 12.4
Количество промывочной жидкости, л/мин |
Твердость породы |
Скорость вращения коронки, об/мин |
Нагрузка на коронку, кгс |
Максим. индекс об/см |
Ожидаемая механическая скорость бурения, см/мин |
Коронка BQ |
|||||
26-36
|
Сверхтвердая Очень твердая Средн. твердости |
1000-1400 1000-1200 800-1200 |
2300-3600 1600-2700 1100-1600 |
140 100 80 |
7,5-10 7,5-13 10-15 |
Коронка NQ |
|||||
36-45 |
Сверхтвердая Очень твердая Средн. твердости |
1000-1200 800-1200 600-1200 |
2700-3600 1800-2700 1100-1600 |
120 100 70 |
7,5-10 7,5-13 9-15 |
Коронка HQ |
|||||
45-50 |
Сверхтвердая Очень твердая Средн. твердости |
800-1000 600-1000 600-800 |
2700-4500 1800-2700 1300-2700 |
100 80 60 |
7,5-10 7,5-13 10-16 |