2.3. Разработка режимов бурения

Под режимом бурения понимают комплекс субъективных факторов, которые определяют эффективность работы породоразрушающего инструмента на забое скважины. Каждый из этих факторов называется режимным параметром.

В качестве основных режимных параметров можно выделить следующие: нагрузку на долото G_ос, кН; частота вращения инструмента n, мин-1; расход промывочной жидкости Q, л/с; тип и качество циркуляционного агента.

2.3.1. Обоснование класса и типоразмеров долот по интервалам бурения

В основу выбора типов долот должны быть положены физико-механические свойства горных пород таких как:

- твёрдость

- абразивность

- пластичность

- пористость и другие.

Опыт бурения на Джахабанской площади показывает, что бурение шарошечными долотами обеспечивает безаварийную проходку по всему разрезу скважины.

Применение долот с опорами типа В позволяет производить бурение турбинным способом из-за возможности выдерживать высокие скорости вращения и гидромониторные насадки Г позволяют использовать гидромониторный эффект для очистки поверхности забоя и частичного разрушения горной породы. У – маслонаполненные с автоматической подачей смазки, что увеличивает срок службы долота.

На основании изучения геологического материала и результатов геофизических исследований, а также данные о работе долот и параметров режима бурения по пробуренным на данной площади скважинам производится ориентировочный подбор типов долот по вооружению для литологически однородных материалов. Для данных геологических условий выбираем:

0 - 50 метров, породы мягкие абразивные слоистые: торфяники, суглинки, супеси и пески. Для турбинного бурения наиболее эффективно долото III 393,7 СГВУ

50 - 905 метров, породы мягкие абразивные слоистые: глины. Для турбинного способа бурения наиболее эффективно долото III 295,3 МСЗ-ГНУ

905 - 1740 метров, порода мягко-средняя абразивная слоистые: пески, глины, алевролиты, выбираем долото III 215,9 МЗ-ГВ

2.3.2. Расчёт осевой нагрузки на долото

Осевая нагрузка, как режимный параметр бурения, обеспечивает внедрения элементов долота в горную породу. С повышением осевой нагрузки, увеличивается эффективность разрушения, а наиболее эффективный процесс разрушения горной породы наблюдается в том случае, когда осевая нагрузка обеспечивает напряжение на контакте долота с горной породой превышающее значение ее твердости.

Осевая нагрузка для всех интервалов рассчитывается по статическому методу, затем расчётное значение сравнивается с допустимой нагрузкой по паспорту долота и принимается осевая нагрузка в пределах вычисленных величин. Все расчёты проводятся по [1].

Осевая нагрузка на долото G_ос для каждого интервала бурения рассчитывается по формуле:

G_ос = g_o • Д_д, тс (2.1)

где g_o – удельная нагрузка на 1 см диаметра долота, кгс/см;

Д_д – диаметр долота, см.

Значения удельных нагрузок:

• для пород категории М, g_o = 250 кгс/см;

• для пород категории МС, g_o = 700 кгс/см;

• для пород категории С, g_o = 850 кгс/см.

Расчётное значение осевой нагрузки не должно превышать 80 % от (G_доп) допустимой по паспорту долота. Данное условие проверяем из неравенства:

Gос < 0,8 • Gдоп, (2.2)

В интервале бурения под направление от 0 до 905 метров осевая нагрузка на долото рассчитывается по формуле (1), здесь удельная нагрузка (g_o) принимается 250 кгс/см.

G_ос = 250 • 29,53 = 7382,5 = 7,4 тс.

В интервале бурения от 905 до 1740 метров осевая нагрузка на долото рассчитывается по формуле (2.1), здесь удельная нагрузка (g_o) принимается 700 кгс/см.

G_ос = 700 • 21,59 = 15113 = 15,1 тс.

Расчётное значение осевой нагрузки проверяется из неравенства (2.2):

• для интервала 0 – 905 метров G_доп= 30 тс [2], G_ос < 0.8 • 30 = 24 тс. Условие выполняется, следовательно, G_ос на этом интервале принимается равной 7,4 тс;

• для интервала 905 - 1740 метров G_доп= 25 тс [2], G_ос < 0.8 • 25 = 20 тс. Условие выполняется, следовательно, G_ос на этом интервале принимается равной 15,1 тс;