46. Принципы расчета бурильной колоны при бурении забойным двигателем.

Согласно отраслевой методике расчета бурильных колонн на прочность, бурильная колонна, предназначенная для бурения с использованием забойных двигателей, рассчитывается на статическую прочность от действия собственного веса. Крутящий момент, создаваемый при работе долота, сравнительно мал и в расчете бурильной колонны на прочность не учитывается. При статическом растяжении опасными являются сечения в гладкой части бурильной трубы. Концевые участки бурильных труб вследствие их высадки имеют большее сечение и поэтому менее опасны.

Существующие ныне методики расчета бурильных колонн на прочность при бурении с забойными двигателями предусматривают определение напряжений и коэффициентов запаса прочности в наиболее нагруженных сечениях бурильной колонны и сопоставление их с допускаемыми при данных условиях бурения. Такими - сечениями, как правило, являются, сечение первой сверху трубы и переходные сечения в случае секционной колонны. Такое определение расчетной осевой нагрузки, в целом удовлетворительно приемлемое. 

47.Принципы расчета бурильной колонны при бурении роторным способом

этапы: - статический расчет, когда не учитываются знакопеременные  циклические напряжения, а учитываются постоянные  напряжения изгиба и кручения - на достаточную прочность или выносливость статический расчет

При роторном способе бурильная колонна, передающая вращение от ротора к долоту и осевую нагрузку на долото, испытывает целый ряд нагрузок. Условия работы бурильной колонны в скважине различны как по виду взаимодействий, так и по режиму трения в зависимости от характера вращения, изогнутости и выполняемых ею функций, кривизны и состояния ствола, геолого-технических условий бурения.

Условия работы бурильной колонны при роторном способе и при бурении с забойными двигателями различны. Характер работы бурильной колонны во многом объясняется видами отказов. Исследования большого числа аварий с трубами привели к заключению, что большинство аварий с колонной связано с влиянием переменных нагрузок. Многолетний опыт эксплуатации показывает, что только от статической нагрузки трубы разрушаются редко. Анализ аварийности, проведенный в течение ряда лет, свидетельствую. Режим работы бурильной колонны в общем случае является асимметричным и характеризуется одновременным действием рассмотренных видов нагружения, чем отличается от режима нагружения валов в машиностроении.

48.Режим бурения. Методика его оптимизации

Оптимальное соотношение параметров режима бурения определяется для каждых конкретных горно-геологических и технических условий бурящейся скважины. Методы поиска оптимальных сочетаний могут быть традиционными (ступенчатое изменение каждого параметра) или вероятностными (одновременное изменение двух или даже трех параметров). Последние в известной мере свободнее от субъективизма, чем первые. При традиционной методике разработки режима оптимальное значение осевой нагрузки на породоразрушающий инструмент выбирают из нескольких последовательно увеличиваемых нагрузок. На каждой ступени нагрузка должна увеличиваться на одинаковую величину, при этом пропорциональное увеличение механической скорости бурения показывает, что оптимальная нагрузка на коронку еще не достигнута. Снижение механической скорости при переходе на следующую ступень показывает, что коронка начала работать в условиях чрезмерного шламообразования. В этом случае необходимо уменьшить осевую нагрузку на 1 ступень и перейти на предыдущую нагрузку, которая в данных условиях будет оптимальной.  При бурении пород пластичного и хрупкопластичного разрушения по достижении ступени нагрузки, при которой механическая скорость уменьшается, необходимо увеличить расход промывочной жидкости и искать нагрузки при увеличенных количествах очистного агента. Количество промывочной жидкости, подаваемой на забой скважины, должно в первую очередь обеспечивать очистку забоя от разрушенной породы. Недостаток очистного агента приводит к скоплению на забое скважины шлама, который препятствует нормальному процессу разрушения горной породы и приводит к неоправданному росту мощности, затрачиваемой на бурение. Чрезвычайно большой расход промывочной жидкости вызывает наоборот быстрый вынос частиц разрушенной породы с забоя, что приводит к нежелательным явлениям размыва керна, эффекту гидравлического подпора и другим. Во всех случаях, с повышением механической скорости бурения должен увеличиваться расход жидкости, подаваемой на забой скважины. С увеличением твердости горных пород объем промывочной жидкости уменьшается. В породах хрупких и упруго-хрупких (кристаллические, изверженные, метаморфические) бурение ведется на максимальной частоте вращения. В породах пластичного и хрупкопластичногоразрушения (глинистые, песчаноглинистые сланцы, аргиллиты и другие породы), шлам которых обладает способностью налипать на коронку и спрессовываться, бурение необходимо вести на более низких частотах вращения в зависимости от диаметра коронки. Частота вращения снижается при увеличении трещиноватости горных пород на 20-50% по сравнению с бурением в монолитных породах. Осевую нагрузку при бурении трещиноватых горных пород необходимо снижать до 40-50% от номинальной во избежание преждевременного выхода коронки из строя. Заключительным этапом разработки технологии бурения является ее постоянное совершенствование на базе новейших достижений науки и техники. Среди методов совершенствования технологического процесса проведения скважин в первую очередь должны быть выделены те, которые существенно влияют на качество, производительность и стоимость бурения.