18. Понятие о режимах бурения и показатели работы долота.

Под режимом бурения понимают сочетание параметров, которые влияют на показатели работы долота, и которые бурильщик может оперативно изменить с пульта управления. К числу таких параметров относят осевую нагрузку на долото (P_д [кН]), частота вращения долота (n [об/мин]), расход промывочной жидкости (Q [л/с]). Сочетание этих параметров обеспечивающее достижение наилучших показателей работы долота с помощью данной буровой установки, называют оптимальным режимом бурении. Если сочетание параметров выбирают не для получения высоких показателей работы долота, а с целью предотвращения искривления скважины, принудительного искривления её с заданной интенсивностью в нужном направлении, улучшений эффективности отбора керна, режим бурения называют специальным. Об эффективности работы долота на забое судят по нескольким показателям, основным из которых является проходка на долото (h [м]), проходка за рейс, средняя механическая скорость (V_м=h/Т [м/час]), рейсовая скорость проходки (V_р=h/(t_б + t_спо + t_всп) [м/час]) и себестоимость одного метра проходки (C=(C_д+С_ч(t_б + t_спо + t_всп))/h, где C_д - сибестоимость долота; C_ч - стоимость 1часа работы бур. обор.).

19. Параметры режима бурения. Зависимость механической скорости бурения от осевой нагрузки.

Влияние осевой нагрузки на меха­ническую скорость может быть охарактеризовано графиком. Выделяются три области. Область I характеризуется тем, что скорость v_м увеличивается пропорционально увеличению Р_д. В этой области удельная нагрузка значительно меньше прочности разрушаемой породы, поэтому процесс разрушения носит поверх­ностный характер. Область I называется областью поверхностного разрушения.

В о II области v_м также увеличивается с ростом Р_д, но в данном случае механическая скорость растет быстрее, чем увеличивается создаваемая на долото нагрузка. В этой области породы разрушаются при удельной нагрузке, меньшей твердости разрушаемой породы,но уже близкой к ней. Эта область условно называется областью ус­талостного разрушения. На грани­це II и III областей удельная на­грузка будет соответствовать твердости разрушаемой породы.

В III области процесс разру­шения носит объемный харак­тер. Область III называется обла­стью нормального или объемного разрушения.

Р азделение режимов разру­шения породы является услов­ным, так как при работе долота в разной степени наблюдаются все три вида разрушения.

Как видно из рисунка, механическая скорость непрерывно возрастает с увеличением осевой нагрузки, но темп её роста для мягких пород более быстрый, так как больше глубина погружения зубьев при одинаковой нагрузке.

Х арактер зависимости между углублением за один оборот долота _у и удельной нагрузкой Р_уд существенно изменяется, как только очистка забоя становится недостаточной и на нём скапливаются ранее сколотые частицы, которые не успели переместиться в наддолотную зону.

Такие частицы

Рис. Влияние удельной осевой дополнительно измельчаются при

нагрузки на углубление за один новых ударах зубков шарошек по

оборот долота. забою. Поэтому с ухудшением

очистки забоя прирост углубления за один оборот долота с увеличением удельной нагрузки будет уменьшаться.

Так, согласно кривой ОАВДЕ, полученной при бурении с секундным расходом промывочной жидкости Q₁, углубление за 1 оборот быстро возрастает, до тех пор, пока удельная нагрузка не превышает Р¹¹¹уд. При нагрузках выше Р¹¹¹уд прирост углубления сначала замедляется, а затем (правее точки F) углубление за один оборот уменьшается из-за ухудшения очистки забоя. В случае же увеличения секундного расхода до Q₂ влияние ухудшения очистки забоя становится заметным при более высокой удельной нагрузке (правее точки G на кривой АВGH).