23. Выбор типа долота и понятие о буримости горных пород.

В бурении часто пользуются термином буримость пород. Обычно под буримостью понимают податливость породы разрушениям тем или иным инструментом. Буримость зависит от физико-механических свойств горной порода, а с другой от способа её разрушения, конструкции породоразрушающего инструмента, а так же от параметров режима бурения.

Существуют разные подхода к оценке буримости. Один из них основан на сопоставлении механических скоростей проходки измеренных в течение сравнительно короткого промежутка времени с начала работы долота, пока на нем еще не сказывается износ вооружения. Весь диапазон измерения механической скорости при бурении скважин установками примерно одного класса в данном регионе разбивают на несколько интервалов. Число групп буримости равно числу выделенных интервалов изменения исходной скорости. Соотношение средних значений механической скорости в разных интервалах условно показывает во сколько раз буримость одной породы лучше или хуже другой.

Существует другой подход к оценке буримости г.п., который основан на сопоставлении проходки за рейс до полного износа долота. При этом методе все породы условно делят на 5 групп буримости: мягкие, средней твердости, твердые, крепкие, очень крепкие. Такое деление на группы весьма условно и субъективно, однако такой классификацией часто пользуются при выборе типа долот при разбуривании конкретного типа пород. Если требуется тип долота для разбуривания породы, которая содержит пропластки с разными механическими свойствами, необходимо оценить категорию твердости и абразивности всех пропластков, найти среднее для толщи или для интервала толщиной не менее ожидаемой проходки на долото. А затем нанести эти значения на матрицу таблицы, тип долота для разбуривания породы находят по эталонной точке, которая ближе других расположении к расчетной.

Долота выбираются с учетом твердости, пористости, пластичности и абразивности г. п.; свойств бурового раствора; характеристик забойных двигателей, ротора и его привода.

Для разбуривания высокоабразивных твердых пород применяют трехшарошечные долота; малоабразивных средней твердости – шарошечные, алмазные, ИСМ; мягких - шарошечные; очень мягких – двух- трехлопастные.

24. Особенности режима бурения при роторном способе бурения.

При роторном способе бурения основные режимные пара­метры - осевую нагрузку, частоту вращения долота, расход бурового раствора - можно изменять с пульта бурильщика, т. е. можно в определенных пределах одновременно повышать или понижать, фиксировать один из них на одном уровне и из­менять уровни других. Это позволяет подбирать лучшие сочета­ния параметров для конкретных условий бурения.

Большой крутящий момент, развиваемый ротором, создает возможность передавать на долото достаточно большие осевые нагрузки.

Частота вращения долота при роторном способе бурения снизилась со 100—500 об/мин до 60—120 об/мин, за рубежом практикуются 25—40 об/мин. Это связано с тем, что с умень­шением частоты вращения снижаются затраты энергии на хо­лостое вращение колонны и ее износ, увеличивается долговечность бурильных труб и долота, уменьшаются вибрации и ве­роятность поломок труб.

Благодаря возможности передачи относительно больших крутящих моментов при бурении на 4000-6000 м роторный способ перспективен и при проводке сверхглубоких скважин в абразивных, пластичных породах. Вращение бурильной колон­ны способствует закручиванию потока, лучшему выносу шлама. При роторном способе применяются те же высоконапорные на­сосы, что и при турбинном бурении, поэтому имеется сущест­венный резерв для повышения давления, который может быть использован в насадках гидромониторных долот.

Меньшая потребность в расходе бурового раствора позво­ляет создавать гораздо больший перепад давления и более вы­сокую скорость истечения его из насадок. При снижении часто­ты вращения долота уменьшается вращательно-вихревой эф­фект потока раствора, ослабляется взвешивание шлама по сравнению с высокооборотным бурением. Поэтому промывка забоя должна быть более совершенной.

Роторное бурение возможно при всех видах бурового рас­твора, однако требования к его смазывающей и противоизнос­ной способности выше.

При роторном бурении менее вероятно зависание бурильной колонны, поэтому осевая нагрузка, показываемая индикатором веса, больше соответствует фактически передаваемой на долото. Знание действительных частоты вращения, осевой нагрузки и крутящего момента помогает более надежно оценивать уровень износа зубьев и опор долота, чередование пород по твердости. По мере изнашивания опор при бурении в твердых породах крутящий момент возрастает. Это позволяет более обоснованно изменять режим бурения, отрабатывать и менять долото.