32. Показатели, определяющие качество колонкового инструмента.
Основным количественным показателем бурения скважин с отбором керна является вынос керна (в %):
Нк
В
=
100
Н
где Нк — длина полученного керна; Н — длина соответствующего пробуренного ствола скважины.
Вынос керна практически всегда меньше 100 %. Различают две основных группы факторов, обусловливающих разрушение и потерю части керна: геологическую (природную) и технико-технологическую.
Геологические факторы объективны, их нельзя устранить, можно уменьшить отрицательное влияние. К этим факторам относятся:
1) низкая прочность пород. Вынос керна резко снижается, твердость по штампу ниже 40-70 МПа. Керн разрушатся под действием радиальных колебаний и изгиба инструмента и под действием сил трения. Повысить сопротивление керна разрушению можно, только применив колонковые долота с максимальным коэффициентом керноотбора;
2) низкая водоустойчивость пород (пески, плывуны, слабо-сцементированные песчаники, мелоподобные известняки, каменная соль и др.). Для увеличения выноса керна необходимо защитить его от прямого воздействия струй бурового раствора и применять неактивные по отношению к горной породе промывочные жидкости;
3) высокая трещиноватость горных пород. Такие породы распадаясь на куски, заклинивают керн как при выбуривании так и при движении по колонковой трубе. Это приходит к истиранию керна. Предупредить заклинивание керна в колонковой трубе можно созданием в ней восходящею движения промывочной жидкости, например, струйным насосом включаемым в состав керноприемного устройства
По степени нарушенности породы разделены на три подгруппы
А- монолитные; не разрушаются вибрацией и промывкой имеют до 10 трещин на 1 м длины керна;
Б – трещиноватые и перемежающиеся по твердости; разбуриваются вибрацией и промывкой, имеют 10-20 трещин на 1 керна;
В- раздробленные; размываются и истираются, имеют более 20 трещин на 1 м керна;
4) высокая абразивность пород. В таких горных породах быстро изнашиваются кернообразующее вооружение бурильных головок и кернорватели, а поэтому необходимо применять инструменты повышенной износостойкости. Кроме того, время работы инструмента при отборе керна необходимо согласовывать с ожидаемой его долговечностью;
126. Динамические осевые нагрузки, возникающие при спо.
Динамические нагрузки на колонну возникают также при СПО, запуске буровых насосов, ликвидации аварий, особенно с использованием ударных механизмов, взрывов, создании гидравлических импульсов и т.д. Динамические нагрузки, возникающие при подъеме бурильной колонны, обычно невелики и не представляют опасности для прочности бурильной колонны из-за ограниченности мощности грузоподъемного оборудования (ГПО). Поэтому ускорения α и, следовательно, инерционные нагрузки Fи при большом весе колонны ограничены этой мощностью, а при малом весе колонны — ее массой и инерционностью передаточных механизмов ГПО.
Несколько иначе обстоит дело при спуске колонны, когда α и Fи могут достигать значительных величин при неудачном выборе режима торможения колонны. Основным условием предупреждения больших Fи при спуске является ограничение максимальной скорости спуска перед торможением vос и правильный выбор пути торможения lТ. При постоянном тормозном усилии на барабане лебедки а можно принять постоянным (что допустимо). Тогда
V2ОС
α=
2*lТ
Из этой формулы видно, что с увеличением скорости спуска и уменьшением пути торможения ускорение и инерционные силы резко возрастают. Особенно опасна наблюдающаяся иногда на практике ударная посадка колонны на элеватор или клиновые захваты. При захвате труб клиньями даже при безударной посадке в трубах возникают сложные сминающие напряжения, обусловленные радиальными и окружными нормальными напряжениями. При роторном бурении могут возникать значительные инерционные моментные нагрузки, обусловленные крутильным ударом при заклиниваниях долота. При запуске буровых насосов возможны гидравлические удары в нагнетательной линии при быстром закрытии пусковых задвижек. Т.О., бурильная колонна подвергается разнообразным по характеру и величине динамическим нагрузкам.