Файл: Царицын В.В. Бурение шарошечными долотами.pdf

долот, а при Ор=500-ь1000 кг/см* (іш— 6,15-4-30,6 мм)—

не менее 5—6 типов долот.

Шаг зубьев ограничивается по фактору скольжения (рис. 35, кривая AB), поэтому при дальнейшем уве-

Рис. 34. Зависимость шага зубьев шарошки от крепости пород при а = 70°:

ной породы до 200—300 кг/см2 более эффективно при­ менять лопастные долота, так как шарошечные долота, даже типа М, при бурении по слабым породам будут.

74

менее эффективными. Это подтверждается исследова­ ниями других авторов [3, 30].

Расчеты позволяют составить проект рекомендуе­ мых размеров шага зубьев шарошечных долот основ­ ных размеров (табл. 7).

Рис. 35. Зависимость шага зубьев шарошек долота от крепости породы при d = 190 мм, Р = 12 т, а = 70°:

I — /„ = 0,2; 2 — f„ = 0,3; 3 — f„ = 0,4; 4 — fo=0,5; 5 — f„ = 0.6; AB — пре­ дельные значения по фактору скольжения.

Как видим, для каждого размера долот необходимо иметь не менее десяти их типов. При технологической необходимости (рис. 36) применения заниженных осе­ вых нагрузок (до 5—7 т) требуются долота с мень­ шим шагом зубьев, поэтому целесообразно для разбу­ ривания пород крепостью свыше 1000 кг/см2 при пони­ женных нагрузках иметь дополнительный тип долот

75

с шагом 12 мм. Остальные типы долот, требуемые при заниженных осевых нагрузках, соответствуют проекту.

Данные испытаний кернов Долинского нефтяного месторождения на одноосное сжатие (табл. 8) показы-

Рис. 36. Зависимость шага зубьев от осевой нагрузки Р0

при /0 = 0,5 и а = 70°:

вают, что для основного разреза месторождения, за исключением песчаников эоцена надвига и менилитов поднадвига, требуются долота с увеличенным шагом зубьев (табл. 9 и рис. 34, 35). Это подтверждается отработкой долот на Долинском месторождении. До­ лота типа С (ЗБ12С, 1В12С, 2В8С, 1В8С и др.) и осо­ бенно типа М (1В12МЛ) обеспечивают значительно большую механическую скорость и проходку на долото,

76

ар, кг/см2 113—357 357—425 425—660 690—890 1271—1718

чем долота типа Т (1В12Т, ОМ185, ЗТ12, СДС2-8Т, 1В8Т) по всем категориям крепости горных пород (см. табл. 9), требующих увеличенного шага зубьев

(см. рис. 34).

Аналогичная зависимость наблюдается и по боль­ шинству горизонтов Битковского нефтяного место­ рождения.

Из сказанного выше следует, что для эффективного разрушения горных пород шаг зубьев должен подби­ раться в зависимости от характеристики горных пород, диаметра долота d и осевой нагрузки Р0.

7 7

<£>

Таким образом, для повышения эффективности бу­ рения шарошечными долотами необходимо увеличить до 8—12 количество типов долот каждого размера, особенно для бурения слабых и средней крепости гор­ ных пород, когда требуется применение долот с уве­ личенными против существующих шагами зубьев. При этом зубья шарошек должны отвечать условиям проч­ ности, размеры и геометрия их должны быть увязаны с крепостью буримой горной породы.

РАСХОД БУРОВОГО ИНСТРУМЕНТА

Период стойкости лезвий бурового инструмента. Из-

' ' ношенный объем лезвия бурового инструмента мо­ жет быть определен (рис. 37) следующим образом. Определяем высоту износа

2t« T

тогда с учетом числа лезвий п будем иметь

ctnd (1 — ß)

У„

4 tg -Т-

Если учесть, что с,- = <рс0, то

vj%cand (1 — ß)

Уо

4 tg

Предположим, что разрушаемый объем металла лез­ вий за один удар составляет ДУ, тогда

У0 = ДУЕг = Д Vzt

80

и

'jpclnd

4ДѴг tg j

Заменим c0 его значением согласно формуле (36), тогда

,= 0.0625у2Г ~ ДКгар

Принимая одинаковую относительную степень при­

Ниже приведены величины Мл для различных ме­ таллов лезвий, полученные на основании обработки опытных данных проф. А. Ф. Суханова, проф. П. А. Сле-