12. Абразивность горных пород. Методы определения и классификация горных пород по абразивности

Абразивность горных пород- способность г.п. изнашивать металлы при трении.

Изнашивание – постепенное изменение формы и размеров детали или инструмента в процессе работы.

Абразивность г.п. обуславливает долговечность бурильного и породораз-го инструментов.

Методы определения показателей образивности:

1)метод изнашивания эталонного стержня. В качестве эталона металла принят стержень из стали «серебрянка» диаметром 8 мм. В одном из торцов сверлят отверстие диаметром 4 мм на глубину 10-12 мм. Стержень устанавливают в сверлильный станок и сверлят испытываемый образец г.п. с n = 400 об/мин и нагрузке 147 Н по 10 мин каждым концом. Показатель образивности подсчитывается по фор-ле:

, мг/10мин

где W_i – износ по массе обоих торцов за одно испытание, мг

n – число испытаний

Этот метод дает хорошие результаты к ПРинструментам с непрерывном контактом (лопастные долота, коронки и др.)

2) метод изнашивания вращающегося диска. Образцы металла готовят из того материала, по отношению которому определяют абразивность г.п. Диаметр колец 30мм, ширина 2,5 мм испытание проводят с промывкой водой. В качестве показателя абразивности принят износ на единицу пути трения при нагрузке 10 кг. Все г.п. разделены на 12 категорий абразивности по отношению к закаленной стали марки У8:

Г.п.	Категории абразивности
Гипс глинистый и чистый, ангидрит	1
Известняк, мергель	2
Известняк, доломит	3
Доломит, углистый сланец	4
Известняк алевритовый, песчанистый	5
Известняк и доломит песчанистые	7
Известняк песчанистый	8
Алевролит, песчаник мелкозернистый	9
Средне- и крупнозернистый песчанник	10-12

13. Способы принудительного искривления скважин в заданном направлении.

Все технические средства предназначенные для принудительного искривления скважин основываются на создания отклоняющей силы на долоте (процесс фрезерования стенки скважин) и перекоса оси долота относительно оси скважины (процесс асимметричного разрушения забоя). Для создания этих сил на долоте применяют отклоняющие компоновки.

Сущность бурения наклонных скважин с помощью турбобура или электробура заключается в том, что для набора кривизны исполь­зуется неподвижность колонны бурильных труб. При этом в нижней части бурильной колонны установкой над забойным двигателем или на корпусе двигателя простых отклоняющих приспособлений соз­дают постоянно действующую на долото отклоняющую силу, перпен­дикулярную оси, что позволяет искривить ствол скважины по задан­ному азимуту при соответствующем ориентировании отклоняющего устройства.

Одним из таких способов является компоновка с кривым переводником.

Компоновка с кривым пере­ходником приме­няется, когда необходимо обе­спечить высокую интенсивность искривления при бурении сква­жин с углом искривления до 30° и более. Так как при ис­пользовании короткого кривого переводника не образуется до­статочная упругая сила, над ним устанавливают утяжеленные бу­рильные трубы. Кривой пере­водник представляет собой тол­стостенный патрубок, ось ниж­ней резьбы которого составляет угол 1—3° с корпусом.

Компоновка 2: Турбинные отклонители (ТО) или турбобуры со шпиндельным отклонителем (ШО), они должны иметь спец. муфту, соединяющую расположенные под углом валы двигателя и шпинделя и позволяющую передавать крутящий момент и осе­вое усилие. Эта компоновка имеют сравнительно небольшую длину нижнего плеча (1,5-2,5 м) и меньший угол в узле искривле­ния (1—2°,чаще 1,5°), что обеспечивает, при прочих равных усло­виях, больший темп искривления и лучшую проходимость по прямолинейному стволу.

ОТКЛОНЯЮЩИЕ КОМПОНОВКИ

Все технические средства управления искривлением скважин предназначены для создания отклоняющей силы на долоте (процесс фрезерования стенки скважин) и перекоса оси долота относительно оси скважины (процесс асимметричного разрушения забоя). Для создания этих сил на долоте применяют отклоняющие компоновки, главным элементом которых является кривой переводник (КП) КП - отрезок толстостенной трубы длиной 0,4-0,6 м, на обоих концах которого нарезаны специальные резьбы.

Причем резьбы нарезаны под углом друг к другу. Угол перекоса резьб: 1;1,5;2;2,5;3;3,5;4°

КП устанавливаются в различных местах между шпинделем и нижней секцией турбобура; реже нижней и верхней секциями; над одно секционным турбобуром; в нижней части объемного (винтового) двигателя, при бурении электробуром механизм искривления (МИ)

Необходимо отметить, что место установки КП значительно влияет на результаты работы отклоняющей компоновки (КНБК). Чем ближе к долоту находится КП, тем выше интенсивность набора параметров кривизны меньше радиус и наоборот.

При роторном способе бурения и качестве отклонителей применяются отклоняющие клинья (съемные и стационарные)и шарнирные отклонители.

Как правило, все отклонители, устанавливаемые на забойных двигателях требуют ориентирования по заданному азимуту.

Современные забойные двигатели- отклонители

1) турбинные - ОТС ОТ ШО - специально сконструированные

2) турбобуры с кривыми переводниками

3) винтовые типа Д1 Д2; для горизонтального бурения ДГ,