Частота вращения долота

Vм Vм

Cос Сос

Рис 32.

В слабых породах рост скорости бурения при чрезмерном росте осевой нагрузки ограничен полным внедрением зуба в породу и зашламованием забоя, т.е. корпус шарошки прижимает и уплотняет уже разрушенную породу и мешает ее своевременному удалению с забоя. В средних и твердых породах с ростом осевой нагрузки резко увеличивается износ долота, что видно и по характеру кривой ресурса долота, а слишком большая нагрузка может привести к разрушению опор и долото «рассыпается». Выбирать величину осевой нагрузки при бурении шарошечными долотами в зависимости от буримых пород и диаметра долота предлагается по выражению Сос = q · Dдол., где q - удельная величина в кН/1см. диаметра долота зависит от типа долота и буримых пород, приведена в табл. № 10

Таблица №10.

Тип долота	М	С	Т	К	ОК
q, кН/1см.	1,3 – 2,3	1,6 – 4,0	2,0 – 4,6	3,0 – 5,0	4,5 – 6,0

Максимальные значения рекомендуется принимать в более твердых, монолитных, хрупких, неабразивных породах, минимальные – в вязких, пластичных, трещиноватых, абразивных породах. В процессе бурения по мере износа зубьев долота (увеличения площади контакта) рекомендуется плавно увеличивать осевую нагрузку для поддержания стабильной скорости углубки, при бурении штыревыми долотами этого не требуется.

Кроме забойных факторов при выборе величины осевой нагрузки следует учитывать, что с ростом осевой нагрузки резко увеличивается возможность искривления скважины, особенно при бурении двухшарошечными долотами.

При бурении шарошечными долотами, (как и в большинстве разновидностей вращательного бурения), существует прямая зависимость скорости углубки от частоты вращения, но существует и обратная зависимость ресурса долота от частоты вращения, т.е. сростом частоты вращения выше определенного значения резко возрастает износ и опор и вооружения долота, особенно опор. (Рис 33.) Это связано с тем, что шарошка, имея диаметр в 2 – 3 раза меньше чем диаметр долота, вращается, соответственно, в 2 – 3 раза быстрее самого долота.

n

n

Рис. 33

Рекомендуется выбирать частоту вращения долота исходя из окружной скорости Vокр. = 0,8 ÷ 2,0 м/с., в среднем Vокр. = 1,0 ÷ 1,4 м/с. Для долот геологоразведочного бурения (Dдол. = 46 ÷ 151 мм.) это составляет примерно 100 – 600 об/мин. Большие значения частоты вращения допустимы в слабых и мягких породах меньшие – в твердых и абразивных породах.При бурении в трещиноватых породах рекомендуется снижать частоту вращения на 30 – 40%, в абразивных породах желательно, чтобы Vокр не превышала 1,0 м/с..

Расход очистного агента.

Поскольку основная область применения шарошечных долот бурение в скальных породах, в которых объем шлама в единицу времени значительно меньше, чем при бурении лопастными долотами и пикобурами в мягких породах, то величина расхода очистного агента не имеет первостепенного значения. Расход очистного агента должен обеспечить своевременную и полную очистку забоя от уже отделенных частиц породы и вынос шлама по стволу скважины. Для решения первой задачи рекомендуется при промывке подавать на забой 7 – 15 л/мин./1 см. диаметра долота в зависимости от скорости углубки (скорости образования шлама). Для выноса шлама по стволу скважины рекомендуется выбирать расход по скорости восходящего потока Vвп. = 0,4 ÷ 0,8 м/с. Большие значения рекомендуемого расхода относятся к более слабым и мягким породам, где естественно образуется больше шлама в единицу времени и, кроме того, долота типа М часто имеют гидромониторные насадки, и увеличение расхода промывочной жидкости усиливает разрушение породы. В качестве промывочной жидкости при бурении шарошечными долотами желательно применять жидкость со смазывающими свойствами – эмульсии, полимерные жидкости, малоглинистые растворы со смазывающими добавками. При бурении с продувкой следует применять долота с герметичными маслонаполненными опорами, добавлять в воздух масло для образования «масляного тумана». Применение продувки, за счет улучшения очистки забоя, позволяет увеличить скорость бурения шарошечными долотами до трех раз.

Дата добавления: 2014-01-07