5. Как влияют на величину механической скорости проходки режимные параметры? Влияние дифференциального давления на забой при этом.

G-осевая нагрузка на долото оказывает большое влияние на V_M от не зависит глубина вдавливания зубцов

V_M 3 V _{M =} а_V (G+C_G); где а_V характеризует тангенс угла наклона кривой к оси G

2 ₄ C_G-условно отсекаемая величена на оси нагрузок G, 0-1 происходит

1 поверхностное истирание породы.

0 G

1-2 – происходит усталостное и начинается объемное разрушение пород 2-3 объемное разрушение оно зависит от соотношения

n- частота вращения долота также как и G является комплексным параметром от которого зависит V_M, а вид кривой для разных пород различен но в среднем выглядит так: и определяется : временем активного взаимодействия зуба долота с породой; числом поражений забоя вооружением долота и др.

V_M 2 n_П 0-1 происходит объемное разрушение 1-2 также объемное разрушение с

Уменьшающейся глубиной вдавливания зубца долота, но с

n_КР увеличивающимся числом за оборот долота К_П , при этом V_M увел. но ни

1 n_ n намного т. к не компенсируется снижение вдавливания зубцов .

В т. 2 резко снижается ,_АК,и К_П заметней снижается темп роста V_M следовательно нерационально бурение при n>n_ , что бывает выгодно только при разрушении мягких пород или типа МС

n_КР- критическая частота при которой происходит нарушение непрерывности силового контакта вооружения долота

влияние расхода промывочной жидкости в след: при недостаточной промывки забоя происходит вторичное размалывание шлама, а при значительно ниже технологического ГЗД будет работать с меньшей, чем надо мощностью.

Повышение Q свыше технолог. необходимой приводит к разрушению стенок скважины и к росту диф. давления что снижает V_M. Изменением Q воздействуют на режим работы ГЗД и выдаваемую мощность тем самым меняют V_M. При снижение плотности промывочной жидкости V_M повышается. Это связанно с величиной давления потока промывочной жидкости на забой скважины, причем степень влияния оценивается величиной дифференциального давления. остальные параметры б.р. влияют косвенно. Влияние волновых процессов в следующем: Увел. амплитуды повышает V_M, но развитие повышенных амплитуд всех видов вибраций особенно при резонансе приводит к снижению V_M. При роторном бурении V_M ниже чем при турбинном. Как сказано выше дифференциальное давление отрицательно влияет на мех. скор. т. к. прижимает пред отколовшиеся частицы породы на забое не давая им отколоться.

Р_ДИФ=Р_Г,СТ+Р_КП- Р_ПЛ, где Р_Г.СТ- гидростатическое , Р_К.П.- потери в кольцевом пространстве, Р_ПЛ- пластовое давление.

6. Источники вибраций бурильного инструмента и понятие о его колебаниях с повышенными амплитудами. Методы борьбы с такими колебаниями.

Вибрации, возникающие в бурильном инструменте: осевые (продольные), крутильные, поперечные (изгибные). Причин появления колебаний и вибраций в скважине несколько: периодичность подачи жидкости буровыми насосами, взаимодействия колонны со стенками скважины, характер работы забойного двигателя и долота на забой скважины – обусловлены неравномерной выработкой шарошками долота забоя при его неровной поверхности.

Осевые и поперечные колебания БК вызваны обычно изменением осевых и поперечных усилий, а также крутящих моментов. Крутильные колебания обуславливаются непосредственно изменением момента или являются следствием возникающих осевых и поперечных вибраций БК.

Когда в системе бурильного инструмента появляются вынужденные, например, осевые вибрации с близкими частотами, то в системе появляются биения, при которых амплитуда вибраций периодически увеличивается в 2-3 раза, снижаясь почти до нуля. Часто биения имеют место при синхронном контакте вооружения долота от 2-х шарошек одновременно или от 2-х соседних венцов шарошки. При биениях, когда имеет место синхронный контакт 3-х шарошек с забоем появляются отрывы долота от забоя и повышенный износ вооружения и опоры долота. Избежать биения можно регулированием частоты, расхода и нагрузки. Автоколебания являются почти постоянными спутниками роторного способа бурения. Они могут быть осевыми и крутильными, появляются в результате взаимодействия вращающейся бурильной колонны со стенками скважины и нагруженного осевым усилием долота с забоем. Приложенный к колонне вращающийся момент периодически преодолевает силы сопротивления вращению колонны и долота и колонна совершает крутильные автоколебания (самовозбуждающиеся колебания). Во время закручивания колонны, ее длина меняется на определенную величину, и в результате появляются продольные автоколебания. Резонансные явления возникают при равенстве вынужденной W_В и собственной частоты W_C в БК, при этом амплитуда колебаний всего бурильного инструмента резко возрастает, в результате чего в элементах бурильного инструмента возможны опасные напряжения и поломки. Резонанс смещения в бурильной колонне. При совпадении длины в колонне (Lк) и четного числа четвертей длины волны _в вынужденных колебаний (в первую очередь осевых) в БК появляется резонанс смещений, т.е. при:

где m₁=2, 4, 6…, жесткость колонны вдоль ее оси резко снижается, а амплитуда увеличивается, что отражается на характере работы долота, долговечности опор и вооружения. Влияние такого вида резонанса следует учитывать при проектировании n и реализации проектных величин n, а также при проектировании компоновки БК, особенно когда колонна состоит из нескольких секций с разной геометрической характеристикой.