Рисунок 25.1 – Вплив швидкості

Обертання на механічну швидкість проходки

26. Вплив витрати промивальної на механічну швидкість буріння

Безперервна циркуляція промивальної рідини повинна забезпечувати чистоту ствола та вибою свердловини, охолодження долота, сприяти ефективному руйнуванню породи, запобігати ускладненню. Вплив витрати промивальної рідини на механічну швидкість показано на рисунку 26.1. Як видно з рисунку 26.1, поки не забезпечується своєчасне і повне видалення шламу, механічна швидкість продовжує підвищуватись із збільшенням витрати промивальної рідини майже лінійно.

Після досягнення практично достатньої витрати Q_д , механічна швидкість все ще може зростати, але уже дуже повільно (ділянка Q_д - Q_max) внаслідок кращого охолодження долота, кращої очистки вибою і долота, зниження концентрації шламу в розчині, зменшення густини розчину в кільцевому просторі і зменшенні тиску на вибій. Проте, при подальшому зростанні витрати почне переважати підвищення втрат тиску на подолання гідравлічних опорів у кільцевому просторі, загальний тиск на вибій почне рости, і механічна швидкість буде знижуватись.

Рисунок 26.1 – Вплив витрати промивальної рідини на

механічну швидкість проходки

І ІІ

І обл. – це обл. недостатнього очищення вибою від вибуреної породи. При достатній витраті весь шлам виноситься із вибою і подальше зростання витрати не призводить до зростання мех. шв-ті буріння.

27. Принципи вибору параметрів режиму буріння

1) Осьове навантаження на долото можна визначити з двох умов:

- з умови об’ємного руйнування гірс. породи;

- за питомим навантаженням.

З умови об’ємного руйнування осьове навант. на долото знаходиться за формулою:

(27.1)

де G_д - осьове навантаження об’ємного руйнування породи, Н;

К - коефіцієнт, який враховує зміни умов руйнування породи на вибої, К = 0,4-0,7;

Р_шт - твердість породи за штампом, Н/м²;

F_виб - площа контактної поверхні породоруйнуючих елементів долота з вибоєм, м².

За питомим навантаженям осьове на вант. на долото можна визначити:

(27.2)

де g₀ – питоме навантаження на одиницю діаметра, Н/м; D_д – діаметр долота, м.

2. Частота обертання шарошкового долота визначається виходячи з умови забезпечення мінімально необхідного часу контакту зубця долота з породою

(27.3)

де d_ш , D_д - відповідно діаметр шарошки та долота, м;

Z_max - максимальна кількість зубців на периферійному вінці шарошки;

_min - мінімально необхідний час контакту зубця долота з вибоєм, с (_min = (37)·10^-3 c).

2. Витрату промивальної рідини визначають із умов ефективної очистки вибою і забезпечення виносу вибуреної породи по затрубному кільцевому просторі.

З умови ефективного очищення вибою:

(24.4)

де q₀ - питомі витрати промивальної рідини, м³/с/м²: q₀ = (0,35-0,5) м³/с/м² - при роторному способі і електробурінні і q₀=(0,5-0,7) м³/с/м² при бурінні з гідравлічними вибійними двигунами;

F_в - площа вибою свердловини, м².

З умови забезпеч. виносу вибуреної породи в кільцевому просторі:

(27.5)

V_min - мінімальна швидкість руху промивальної рідини в кільцевому просторі, що забезпечує виніс породи, м/с: V_min=(0,4- 0,6) м/с і залежить від діаметра долота і твердості породи;

F_кп - площа кільцевого простору, м².

За характеристику насосної установки беруть найближче більше значення Q, якому відповідає значення допустимого тиску для даних циліндрових втулок.