Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
MU_k_vypolneniyu_kurs_rab_po_RGP.doc
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.04.2025
Размер:
1.08 Mб
Скачать

3.2 Выбор класса бурового долота по характеру воздействия на горную породу

Выбор производится по разработанной в ВНИИБТ диаграмме парных соответствий категорий твёрдости и абразивности классам буровых долот (диаграмма КТС), приведённой в таблице 7 [4,5]. Видно, что в левом нижнем углу диаграммы находится вероятная область применения долот режуще-скалывающего действия (лопастных). В правом нижнем углу размещена вероятная область применения долот истирающе-режущего действия (алмазных, алмазно-твёрдосплавных). Центральная часть диаграммы относится к долотам дробящее-скалывающего действия (шарошечным).

Порядок выбора шарошечных долот для каждого интервала (пачки) рассматриваемого геологического разреза следующий. Для каждого характерного интервала (пачки) вычисляются средневзвешенные по толщине интервала категории КТ и абразивности КА. Например, пачка состоит на 16 % из известняков 3-й категории, на 46 % из известняков и доломитов 4-й

Таблица 7 - Классификационная таблица соответствия типов долот

свойствам горных пород

Примечание. А - соответствует средневзвешенным значениям категорий твер-

дости и абразивности пород для интервала их одинаковой бури-

мости; r4 меньше, чем r1, r2, r3, поэтому рекомендуется

долото ТК.

категории, на 26 % из доломитов 5-й категории и на 10 % из доломитов 6-й категории твёрдости.

Абразивность пачки в цифровом выражении выглядит так: породы 4-й категории абразивности по толщине пачки составляют 20 %, породы 5-й категории 40 % и 6-й категории на 40 %.

Средневзвешенные по толщине пачки категории твёрдости и абразивности составляют КТ=4,32 и КА=5,2. Считаем эти значения координатами КТС. Наносим значения на диаграмму, получая точку А. Выбор типа долота производится из условия минимальности расстояния от нанесённой точки А до эталонных (табличных) точек, нанесённых заранее на поле диаграммы. В нашем примере наименьшее расстояние от точки А до эталонной точки ТК, поэтому выбирается шарошечное долото типа ТК. В случае, если точка А равноудалена от двух эталонных точек, они объявляются конкурирующими вариантами типов долот. Выбор класса и типа долот по диаграмме КТС носит предварительный характер.3.3 Уточнение выбора типа долот с использованием классификации шарошечных долот по назначению.

Для окончательного выбора необходимо уточнить механические свойства горных пород геологического разреза по интервалам. Для этого уточняется группа пород интервала, категория по твёрдости и твёрдость в МПа (таблица 8, [3]). Далее по таблице 9 определяется группа долот и средние значения твёрдости, отвечающие категориям пород по твёрдости при вдавливании по штампу [2].

Таблица 8 - Классификация осадочных горных пород по твёрдости

Порода

Группа

I Мягкие

II Средней

твёрдости

III Твёрдые

Категория

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Твёрдость, МПа

100

100-250

250-500

500-1000

1000-1500

1500-2000

2000-3000

3000-4000

4000-5000

5000-6000

6000-7000

> 7000

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

Глинистая

глина

С.П

СЛ.П

сланцевая глина

СЛ.П

глинистый мергель

СП

СП

глинистый мергель и аргиллит

СЛ.П

СЛ.П

СЛ.П

опаловый глинистый сланец

СЛ.П

СЛ.П

СЛ.П

Продолжение таблицы 8

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

Алевролит кварцевый

с глинистым базальным цементом

СЛ.П

СЛ.П

с глинистым поровым цементом

П

П

СЛ.П

СЛ.П

с карбонатным базальным цементом

СЛ.П

СЛ.П

с контактным цементом

П

СЛ.П

СЛ.П

Песчаник кварцевый

с глинистым базальным цементом

СЛ.П

с карбонатным или сульфатным

СЛ.П

СЛ.П

с контактным цементом

С.П

С.П

П

СЛ.П

СЛ.П

с регенерацион-ным цементом

П

СЛ.П

СЛ.П

Известняк

органогенный в органогенно-

С.П

С.П

С.П

П

СЛ.П

СЛ.П

пелитоморфвый

С.П

С.П

П

СЛ.П

СЛ.П

мелкозер-нистый

С.П

С.П

П

СЛ.П

СЛ.П

Продолжение таблицы 8

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

Доломит

пелитоморфвый

С.П

С.П

П

П

СЛ.П

мелкозер-нистый

С.П

С.П

С.П

П

П

СЛ.П

среднезер-нистый

СЛ.П

Сульфатная

гипс

СЛП

СЛ.П

ангидрит

СЛ.П

СЛ.П

Окремнелая и кремнистая

СЛ.П

СЛ.П

СЛ.П

Таблица 9 - Таблица соответствия значений твёрдости в МПа

Группа горных пород

Мягкие

Средней твёрдости

Твёрдые

Категория твёрдости горных пород по Л.А.Шрейнеру

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Классификационная шкала значений твёрдости горных пород по ГОСТ 122-88-66 рш , МПа

0 - 100

100 - 250

250 - 500

500 - 1000

1000-1500

1500-2000

2000-3000

3000-4000

4000-5000

5000-6000

6000-7000

>7000

Средние значения твёрдости, отвечающие категориям рш , МПа

50

175

375

750

1250

1750

2500

3500

4500

5500

6500

7000

Окончательный выбор долота делаем по таблице 10. Для проверки правильности выбора долот необходимо собрать в процессе их отработки необходимый статистический материал и сравнить показатели на одно долото по проходке, стойкости и механической скорости бурения. Таким же образом делается окончательный выбор долот.

Таблица 10 - Классификация шарошечных долот по назначению

Малоабра- зивные породы

Твёрдость пород

категория

1- 3

3 - 5

4 - 6

5,6

6 - 8

7 - 6

РШ, МПа

500

250-1000

500-1500

500-1500

1500-3000

2000-5000

Рекомендуемый тип

долота

М

МС

С

СТ

Т

ТК

Абра-зивные породы

Твёрдость пород

категория

1-3

3,4

4,5

6,7

7,8

8 - 10

10 - 2

РШ, МПа

250

100-500

250-1000

1000-2000

2000-3000

3000-6000

6000-7000

Рекомендуемый тип

долота

МЗ

МСЗ

СЗ

ТЗ

ТКЗ

К

ОК

Таким образом, сделан выбор долот в зависимости от механических свойств горных пород геологического разреза. Окончательный конкретный выбор производится с учётом опыта отработки долот, практики бурения с долотами с приводом от забойных двигателей и т.д. Но выбор конкретного долота с определённой характеристикой вооружения, опоры, вида промывки не входит в объём данной курсовой работы. Тем не менее, следует знать основные типы долот производства ОАО “ВолгаБурМаш”, широко применяемых в Западной Сибири (таблицы 11,12).

Таблица 11 - Буровые долота с твёрдосплавным вооружением

№№

Обозначение долота

Диаметр долота

Код IADC

Разбуриваемые породы

Масса, кг

1

2

3

4

5

6

1

120,6 СЗ-ЦАУ-R173М1

4 3/4

547CX

Средние

абразивные

11,0

2

120,6 МЗ-ГАУ-R218

4 3/4

517X

Мягкие

абразивные

11,0

3

120,6 СЗ-ГАУ-R283

4 3/4

547Y

Средние

абразивные

11,0

4

124,0 СЗ-ГАУ-R280

4 7/8

547Y

Средние

абразивные

12,0

5

124,0 МЗ-ГАУ-R413

4 7/8

517X

Мягкие

абразивные

12,0

6

124,0 СЗ-ЦАУ-R204

4 7/8

547Y

Средние

абразивные

12,0

7

139,7 СЗ-ГАУ-R208

5 1/2

547X

Средние

абразивные

13,5

8

142,9 МЗ-ГАУ-R409

5 5/8

437X

Мягкие

абразивные

13,7

9

142,9 СЗ-ГАУ-R239

5 5/8

547X

Средние

абразивные

13,7

Продолжение таблицы 11

1

2

3

4

5

6

10

143,9 СЗ-ГАУ-R290

5 2/3

547Y

Средние

абразивные

14,0

11

144,0 СЗ-ГАУ-R203М

5 2/3

547X

Средние

абразивные

14,0

12

152,4 МЗ-ГАУ-R411

6

417X

Мягкие

абразивные

16,0

13

155,6 СЗ-ГАУ-R238М

6 1/8

547X

Средние

абразивные

17,0

14

158,7 МЗ-ГАУ-R145

6 1/4

517X

Мягкие

абразивные

17,0

15

158,7 МСЗ-ГАУ-R147

6 1/4

537X

Мягкие

средние

абразивные

17,0

16

165,1 МЗ-ГАУ-R111

6 1/2

517Y

Мягкие

абразивные

20,0

17

165,1 СЗ-ГАУ-R229

6 1/2

547Y

Средние

абразивные

20,0

18

165,1 ОК-ГАУ-R148

6 1/2

817Y

Очень крепкие

20,0

19

171,4 МЗ-ГАУ-R151

6 3/4

517X

Мягкие

абразивные

23,0

20

171,4 МСЗ-ГАУ-R152

6 3/4

537CX

Мягкие средние абразивные

23,0

21

190,5 МЗ-ГВ-R225

7 1/2

513X

Мягкие

абразивные

30,0

22

190,5 МЗ-ГАУ-R61

7 1/2

517X

Мягкие

абразивные

30,0

23

190,5 СЗ-ГНУ-R46

7 1/2

545X

Средние

абразивные

30,0

24

190,5 СЗ-ГАУ-R27

7 1/2

547X

Средние

абразивные

30,0

25

190,5 ТЗ-ГНУ-R29

7 1/2

625X

Твёрдые

абразивные

30,0

26

190,5 К-ГНУ-R30

7 1/2

745X

Крепкие

абразивные

30,0

27

190,5 ТЗ-ГАУ-R60

7 1/2

627X

Твёрдые

абразивные

30,0

28

190,5 ОК-ГНУ-R32

7 1/2

835X

Очень крепкие

30,0

29

200,0 МЗ-ГАУ-R128

7 7/8

417X

Мягкие

абразивные

33,0

30

200,0 МЗ-ГАУ-R405

7 7/8

517X

Мягкие

абразивные

33,0

31

200,0 МЗ-ГАУ-R141

7 7/8

527Y

Мягкие

абразивные

33,0

32

200,0 МСЗ-ГАУ-R90

7 7/8

537X

Мягкие средние абразивные

33,0

33

200,0 ОК-ГАУ-R149

7 7/8

817Y

Очень крепкие

33,0

Продолжение таблицы 11

1

2

3

4

5

6

34

200,0 ТКЗ-ПГАУ-R414

7 7/8

637AY

Твёрдые крепкие абразивные

33,0

35

215,9 МЗ-ГВУ-R206А

8 1/2

435Z

Мягкие

абразивные

37,0

36

215,9 МЗ-ГАУ-R233

8 1/2

437X

Мягкие

абразивные

37,0

37

215,9 МЗ-ГВ-R155М

8 1/2

513X

Мягкие

абразивные

37,0

38

215,9 МЗ-ГНУ-R04М

8 1/2

515X

Мягкие

абразивные

37,0

39

215,9 МЗ-ГАУ-R02М

8 1/2

517X

Мягкие

абразивные

37,0

40

215,9 МСЗ-ГН-R87

8 1/2

533X

Мягкие

средние

абразивные

37,0

41

215,9 МСЗ-ГНУ-R01

8 1/2

535X

Мягкие средние абразивные

37,0

42

215,9 МСЗ-ГАУ-R11

8 1/2

537X

Мягкие средние абразивные

37,0

43

215,9 СЗ-ГВ-R162

8 1/2

543X

Средние

абразивные

37,0

44

215,9 СЗ-ГНУ-R51

8 1/2

545X

Средние

абразивные

37,0

45

215,9 СЗ-ГАУ-R53

8 1/2

547X

Средние

абразивные

37,0

46

215,9 СЗ-ГАУ-R269

8 1/2

547X

Средние

абразивные

37,0

47

215,9 ТЗ-ГНУ-R05

8 1/2

625X

Твёрдые

абразивные

37,0

48

215,9 ТЗ-ГН-R15

8 1/2

623X

Твёрдые

абразивные

37,0

49

215,9 ТЗ-ГАУ-R40М

8 1/2

627X

Твёрдые

абразивные

37,0

50

215,9 ТЗ-ГАУ-R270

8 1/2

627X

Твёрдые

абразивные

37,0

51

215,9 ТКЗ-ГНУ-R230

8 1/2

635Y

Твёрдые крепкие абразивные

37,0

52

215,9 ТКЗ-ГВ-R276

8 1/2

633Y

Твёрдые крепкие абразивные

37,0

53

215,9 К-ГНУ-R08

8 1/2

745Y

Крепкие

абразивные

37,0

54

215,9 ОК-ГНУ-R09

8 1/2

835Y

Очень крепкие

37,0

55

215,9 ОК-ГАУ-R104

8 1/2

837Y

Очень крепкие

37,0

56

222,3 МЗ-ГАУ-R70

8 3/4

437X

Мягкие

абразивные

40,0

57

222,3 ТКЗ-ПГАУ-R412

8 3/4

637AY

Твёрдые крепкие абразивные

40,0

Продолжение таблицы 11

1

2

3

4

5

6

58

244,5 МСЗ-ГНУ-R12

9 5/8

535X

Мягкие средние абразивные

55,0

59

250,8 МЗ-ГАУ-R132

9 7/8

517X

Мягкие

абразивные

58,0

60

250,8 МСЗ-ГАУ-R131

9 7/8

537X

Мягкие средние абразивные

58,0

61

250,8 ТКЗ-ГАУ-R156

9 7/8

637Y

Твёрдые крепкие абразивные

58,0

62

250,8 К-ГАУ-R150

9 7/8

737Y

Крепкие

абразивные

58,0

63

269,9 МЗ-ГАУ-R78

10 5/8

437X

Мягкие

абразивные

76,0

64

269,9 МСЗ-ГНУ-R36

10 5/8

535X

Мягкие средние абразивные

76,0

65

269,9 МСЗ-ГАУ-R35

10 5/8

537X

Мягкие средние абразивные

76,0

66

269,9 СЗ-ГНУ-R06

10 5/8

545X

Средние

абразивные

76,0

67

269,9 СЗ-ГАУ-R81

10 5/8

547X

Средние

абразивные

76,0

68

269,9 ТЗ-ГН-R29М

10 5/8

623X

Твёрдые

абразивные

76,0

69

269,9 ТЗ-ГАУ-R100

10 5/8

627X

Твёрдые

абразивные

76,0

70

269,9 К-ГНУ-R26

10 5/8

745Y

Крепкие

абразивные

76,0

71

279,4 ТЗ-ГАУ-R164

11

617X

Твёрдые

абразивные

79,0

72

295,3 МСЗ-ГН-R95

11 5/8

533X

Мягкие

средние

абразивные

90,0

73

295,3 МСЗ-ГНУ-R37

11 5/8

535X

Мягкие средние абразивные

90,0

74

295,3 МСЗ-ГВУ-R201

11 5/8

535X

Мягкие средние абразивные

90,0

75

295,3 МСЗ-ГАУ-R404

11 5/8

537X

Мягкие средние абразивные

90,0

76

295,3 СЗ-ГН-R96

11 5/8

543X

Средние

абразивные

90,0

77

295,3 СЗ-ГВ-R175

11 5/8

543X

Средние

абразивные

90,0

78

295,3 СЗ-ГНУ-R23

11 5/8

545X

Средние

абразивные

90,0

79

295,3 ТЗ-ГНУ-R57

11 5/8

625X

Твёрдые

абразивные

90,0

80

311,1 МЗ-ГН-R102М

12 1/4

433X

Мягкие

абразивные

93,0

Продолжение таблицы 11

1

2

3

4

5

6

81

311,1 МЗ-ГАУ-R295

12 1/4

437X

Мягкие

абразивные

93,0

82

311,1 МЗ-ГАУ-R410

12 1/4

517X

Мягкие

абразивные

93,0

83

311,1 МСЗ-ГНУ-R93

12 1/4

535X

Мягкие средние абразивные

93,0

84

311,1 МСЗ-ГАУ-R122

12 1/4

537X

Мягкие средние абразивные

93,0

85

311,1 ТЗ-ГАУ-R139

12 1/4

617X

Твёрдые

абразивные

93,0

86

311,1 ОК-ГАУ-R299

12 1/4

837Y

Очень крепкие

93,0

87

393,7 СЗ-ЦГВУ-R174

15 1/2

545X

Средние

абразивные

200,0

88

444,5 МСЗ-ГВУ-R168

17 1/2

535X

Мягкие средние абразивные

270,0

89

444,5 СЗ-ЦГВУ-R242

17 1/2

545Z

Средние

абразивные

270,0

Таблица 12 - Буровые долота с фрезерованным вооружением

№№

Обозначение долота

Диаметр долота

Код IADC

Разбуриваемые породы

Масса, кг

1

2

3

4

5

6

1

139,7 С-ГАУ-R223

5 1/2

216

Средние

13,5

2

158,7 М-ГАУ-R186

6 1/4

126

Мягкие

17,0

3

161,0 М-ГАУ-R98

6 11/32

126

Мягкие

17,0

4

190,5 М-ГН-R22М

7 1/2

121

Мягкие

28,0

5

190,5 М-ГАУ-R65

7 1/2

126

Мягкие

28,0

6

190,5 МС-ГАУ-R92

7 1/2

136

Мягкие средние

28,0

7

190,5 МС-ГН-R64

7 1/2

131

Мягкие средние

28,0

8

190,5 С-ГНУ-R55

7 1/2

214

Средние

28,0

9

190,5 СТ-ГН-R21М

7 1/2

231

Средние

твёрдые

28,0

10

190,5 Т-ГНУ-R25

7 1/2

314

Твёрдые

28,0

11

200,0 М-ГАУ-R133

7 7/8

116

Мягкие

31,0

12

215,9 М-ГН-R165

8 1/2

121

Мягкие

35,0

13

215,9 М-ГНУ-R199

8 1/2

125

Мягкие

35,0

14

215,9 М-ГАУ-R176

8 1/2

117

Мягкие

35,0

15

215,9 М-ГАУ-R400

8 1/2

126

Мягкие

35,0

16

215,9 М-ГАУ-R54М

8 1/2

116

Мягкие

35,0

17

215,9 МС-ГН-R44

8 1/2

131

Мягкие средние

35,0

18

215,9 МС-ГНУ-R184

8 1/2

135

Мягкие средние

35,0

19

215,9 МС-ГНУ-R45

8 1/2

134

Мягкие средние

35,0

Продолжение таблицы 11

1

2

3

4

5

6

20

215,9 МС-ГАУ-R56

8 1/2

136

Мягкие средние

35,0

21

215,9 МС-ГАУ-R401

8 1/2

136

Мягкие средние

35,0

22

215,9 С-ГН-R163

8 1/2

211

Средние

35,0

23

215,9 С-ГВ-R192

8 1/2

211

Средние

35,0

24

215,9 С-ГНУ-R106

8 1/2

214

Средние

35,0

25

215,9 С-ГВУ-R190А

8 1/2

214

Средние

35,0

26

215,9 СТ-ГН-R13

8 1/2

231

Средние

твёрдые

35,0

27

215,9 СТ-ГВ-R14

8 1/2

231

Средние

твёрдые

35,0

28

222,3 М-ГАУ-R219

8 3/4

117

Мягкие

38,0

29

250,8 М-ГНУ-R135

9 7/8

114

Мягкие

55,0

30

250,8 М-ГАУ-R297

9 7/8

117

Мягкие

55,0

31

250,8 М-ГАУ-R143

9 7/8

136

Мягкие

55,0

32

250,8 МС-ГНУ-R142

9 7/8

134

Мягкие средние

55,0

33

269,9 М-ГАУ-R63

10 5/8

126

Мягкие

67,0

34

269,9 М-ГН-R03

10 5/8

121

Мягкие

67,0

35

269,9 С-ГН-R103

10 5/8

211

Средние

67,0

36

269,9 СТ-ГН-R07

10 5/8

231

Средние

твёрдые

67,0

37

295,3 М-ГН-R105

11 5/8

121

Мягкие

82,0

38

295,3 М-ГВ-R187

11 5/8

121

Мягкие

82,0

39

295,3 М-ГНУ-R188

11 5/8

115

Мягкие

82,0

40

295,3 М-ГНУ-R85

11 5/8

124

Мягкие

82,0

41

295,3 МС-ГАУ-R116

11 5/8

136

Мягкие средние

82,0

42

295,3 МС-ГАУ-R415

11 5/8

137

Мягкие средние

82,0

43

295,3 С-ГВ-R166

11 5/8

211

Средние

82,0

44

295,3 С-ГНУ-R58

11 5/8

214

Средние

82,0

45

295,3 С-ГАУ-R403

11 5/8

216

Средние

82,0

46

311,1 М-ГАУ-R136

12 1/4

116

Мягкие

88,0

47

311,1 М-ГНУ-R125

12 1/4

124

Мягкие

88,0

48

311,1 М-ГВУ-R193

12 1/4

115

Мягкие

88,0

49

311,1 МС-ГАУ-R117

12 1/4

136

Мягкие средние

88,0

50

311,1 Т-ГНУ-R126

12 1/4

315

Твёрдые

88,0

51

349,2 М-ГВУ-R181

13 3/4

115

Мягкие

120,0

52

393,7 М-ЦГВУ-R227

15 1/2

115

Мягкие

180,0

53

393,7 С-ЦГВУ-R167

15 1/2

215

Средние

180,0

54

393,7 Т-ГВУ-R279

15 1/2

315

Твёрдые

187,0

55

444,5 М-ЦГВУ-R146

17 1/2

115

Мягкие

260,0

56

444,5 С-ЦГВУ-R252

17 1/2

215

Средние

260,0

57

444,5 Т-ГВУ-R284

17 1/2

315

Твёрдые

235,0