2.9. Выбор типоразмеров породоразрушающего инструмента

Геологический разрез представлен мягкими и рыхлыми породами I – IV категории, поэтому скважину можно бурить трехлопастными или шарошечными долотами. Шарошечные долота наиболее успешно применяют в породах VI – X категорий по буримости.

Выбраны трехлопастные долота, которые в мягких породах работают в режиме резания и скалывания породы, в твердых – в режиме истирания и резания. При проходке интервала 0 – 25 м используется долото 3Л – 393,3М, 25 – 160м - 3Л- 295,3МС, 160 – 180 – 3Л – 139.7М. (диаметр долота выбираются в соответствии с конструкцией скважины).

2.10. Выбор и расчет режимов бурения

Режимом бурения называют сочетание следующих параметров, влияющих на показатели бурения:

1. Осевая нагрузка на ПРИ.

2. Частота вращения снаряда.

3. Расход промывочной жидкости.

Осевая нагрузка на долото (кН) определяется по формуле:

C=C_д*D_д , (30)

где С₀ – удельная нагрузка на 1 см диаметра долота, кН, D_д – диаметр долота, см. (для шарошечных долот в зависимости от категории по буримости) С₀=1.5 – 2,5; чем тверже порода, тем больше должна быть осевая нагрузка)

Частота вращения (в об/мин) определяется по формуле:

n = 20*v/D_{д ,} (31)

где v – окружная скорость (1,4 -1.2), м/с, D_д –диаметр долота, м.

Расход промывочной жидкости, которую необходимо подавать в скважину для эффективной очистки забоя от шлама и охлаждения ПРИ в процессе бурения, определяют (в л/мин) по формуле:

Q = q_д* D_д (32)

где q –удельный расход промывочной жидкости на 1см диаметра долота.

q=30-40

Режимы бурения для долота 3Л – 393,3М:

D_д.н=393,3мм=39,33 см=0,3933 м;

1) удельная нагрузка С_д = 1.50-2.50 кН/см.

Полная нагрузка С = С_д ∙ D_д.н. = 1.50 ∙ 39,33 = 58,9 кН.

С = С_д ∙ D_д.н. = 2.50 ∙ 39,33 =98,32кН

С= 58,9-98 кН принимаем 65кН

2) окружная скорость вращения v =1,4-1,2 м/с.

Скорость вращения n=20*1.4/0.3933=71,2 об/мин

n=20*1.2/0.3933=61,02 об/мин

n=71,2-61,02об/мин принимаем 65 об/мин

3) Промывка:

Удельный расход: q = 40-30 л/(см∙мин).

Полный расход Q = q∙D_д.н. = 40 ∙ 39,33 = 1573,2 л/мин

Q = q∙D_д.н. = 30 ∙ 39,33 = 1179,9л/мин

Q = 1573,2-1179л/мин принимаем 1090 л/мин

Беру 2 насоса по 534 ,НБ125

Режимы бурения для долота 3Л- 295,3МС:

D_д.н=295,3мм=29,53 см=0,2953м;

1) удельная нагрузка С₀ = 1,50-2,50 кН/см.

Полная нагрузка С_. = С₀ ∙ D_д.н. = 1,5 ∙29,53 = 44,3=44кН

С_. = С₀ ∙ D_д.н. = 2,5 ∙29,53 = 73,8=73 кН

С_. = 44 -73кН принимаем 65кН

2) окружная скорость вращения v =1,4-1,2 м/с.

Скорость вращения n =20*1.2/0.2953=81 об/мин

n =20*1.4/0.2953=194,8 об/мин

n = 81-94 об/мин принимаем 130 об/мин

3) Промывка:

Удельный расход: q = 40-30 л/(см∙мин).

Полный расход Q = q∙D_д.н. = 30 ∙ 29,53 = 886л/мин

Q = q∙D_д.н. = 40 ∙ 29,53 = 1181,2 л/мин

Q = 809,7-1079,6 л/мин принимаем 1090 л/мин

Беру 2 насоса по 420 НБ125

Режимы бурения для долота 3Л – 139.7М:

D_д.н=139,7 мм=13,97 см=0,1397 м;

1) удельная нагрузка С₀ =1,5- 2,5 кН/см.

Полная нагрузка С_. = С₀ ∙ D_д.н. = 2,5 ∙ 13,97 =34,9кН=35 кН.

С_. = С₀ ∙ D_д.н. = 1,5 ∙ 13,97 =20,9кН=21 кН.

С_. = 35-21 кН принимаем 21кН

2) окружная скорость вращения v =1,4-1,2 м/с.

Скорость вращения n =20*1.2/0.1397=171,79 об/мин

n =20*1.4/0.1397=200,43 об/мин

n =171,79-200,43 об/мин принимаем 245 об/мин

3) Промывка:

Удельный расход: q = 40-30 л/(см∙мин).

Полный расход Q = q∙D_д.н. = 30 ∙ 13,97 = 419,1 л/мин

Q = q∙D_д.н. = 40 ∙ 13,97 = 558,8 л/мин

Q = 638,1-850,8 л/мин принимаем 726 л/мин