2.4 Принцип вибору бурової установки

Вихідними даними для визначення класу бурової установки є спосіб буріння, конструкція свердловини, компоновка і склад бурильної колони та ін.

Відповідно до чинного стандарту колишнього СРСР (ГОСТ 16293-89) вибір бурової установки здійснюється за допустимим навантаженням на гак

(2.2)

де G₀ – вага у повітрі найбільш важкої обсадної колони або її секції чи хвостовика з урахуванням ваги бурильних труб, потрібних для спуску, Н;

G_б – вага у повітрі найбільш важкої бурильної колони, Н;

k₀, k_б – коефіцієнти запасу допустимих навантажень відповідно для обсадної і бурильної колон.

Коефіцієнт запасу для бурильної колони приймається рівним k_б=1,67–2,0. Для збільшення довговічності обладнання піднімального механізму бурової установки переважно приймають k_б ≥ 2,0.

Коефіцієнт запасу для обсадної колони визначається за умови забезпечення додаткового (безпечного) навантаження у різьбових з’єднаннях з урахуванням необхідного запасу міцності, регламентованого нормативними документами.

При виборі класу бурової установки рекомендується перевіряти інші параметри щодо їх відповідності проекту на спорудження свердловин.

Наприклад, діаметр D отвору в столі ротора має задовольняти умові

(2.3)

де - найбільший діаметр долота або розширювача, передбаченого проектом на спорудження свердловини;

- мінімальний зазор, який приймають рівним 20 мм.

Якщо умова (2.3) не виконується, то допускається заміна на ротор із більшим прохідним отвором стола.

Висота основ бурової установки має задовольняти умові розміщення стовбурної збірки ПВО та колонної головки. Зазор між верхньою відміткою стовбурної збірки та нижньою відміткою розташованих над нею елементів бурового обладнання чи бурових споруд має бути не менше 300 мм.

Якщо висота основ бурової установки не задовольняє вказаній умові, то незалежно від виконання інших умов рекомендується вибрати установку з наступного класу.

Інші параметри і характеристики бурової установки, в тому числі і кліматичне виконання, тип і характеристика головного привода, система енергозабезпечення, вибираються залежно від мети буріння, району і умов розташування проектної свердловини.

3 Породоруйнуючий інструмент для буріння свердловин

3.1 Призначення та класифікація породоруйнуючого інструменту

Породоруйнуючі інструменти (бурові долота) призначені для руйнування гірської породи в процесі буріння свердловин.

Руйнування будь-якої гірської породи при обертальному бурінні відбувається в результаті дії двох сил: вертикального (осьового) навантаження на долото, створюваного частиною ваги колони бурильних труб, і горизонтальної сили, яка створюється обертанням колони бурильних труб або валом вибійного двигуна.

За характером руйнування породи бурові долота класифікуються таким чином:

а) долота ріжуче-сколюючої дії, які призначені для розбурювання в’язких і пластичних порід невеликої твердості та малої абразивності;

б) долота дробляче-сколюючої дії, які призначені для розбурювання неабразивних і абразивних порід середньої твердості;

в) долота дроблячої дії, які призначені для розбурювання неабразивних і абразивних твердих, міцних та дуже міцних порід;

г) долота ріжуче-стираючої дії, які призначені для буріння в неабразивних породах середньої твердості і твердих, а також для розбурювання порід, що чергуються за твердістю, абразивних і неабразивних порід.

За призначенням бурові долота можуть бути об’єднані в три групи:

а) для руйнування породи з утворенням суцільного вибою свердловини (буріння без відбору керна);

б) для руйнування породи з утворенням кільцевого вибою свердловини (буріння з відбором керна);

в) для виконання спеціальних робіт.

За конструктивним виконанням бурові долота поділяються на: а) лопатеві; б) шарошкові; в) алмазні і твердо­сплавні.