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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 05.04.2024

Просмотров: 95

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

рушения горной

породы а = 70-4-80° и, следователь­

но, требуется при этом наименьшее осевое усилие.

Определение осевого усилия расчетным путем удоб­

но производить

с помощью формул (42) и (43),

при­

 

нимая предварительно

вели­

 

чину т0в зависимости от высо­

 

ты зуба шарошки. Пользуясь

 

рекомендацией В. С. Федо­

 

рова [29, 30], глубину внед­

 

рения в

зависимости от вы­

 

соты зуба

принимаем

 

Рис. 28. Изменение углового коэффициента зуба:

/ —/, = 0,6;

2 — f 0= 0,5;

3 — 1, = 0,4;

4 —/, = 0,3;

S — f , = 0,2.

 

где h z ■высота наименьшего зуба шарошки.

Пример.

Дано:

d =

243

м м

(АСП5-10СТ);

d

= 190

м м ;

11 м м ;

аг = 46е ;

г0 =

15;

Щ = 3; Яр = 300 к г ] с м 2; /0 = 0,3;

1 = 46 4 ^015 = 70’.

По формуле (42)

определяем

 

Р0 = 0,33 .

24 3 • 300

0,69

ctg 35'ö +

+35° + 0,3' = 5,8 т ; 6 т . cos 35°

При в

1000 к г / с м 2 и /0 = 0,5 Л, 19,4 т .

Фактические осевые нагрузки при турбинном бу­ рении по скважине 518 (Битков) и расчетные по фор­ муле (42) достаточно согласуются между собой

(табл. 3).

58


Таблица 3

 

 

Примерное

 

Фактиче­

Расчетная

 

 

Тип

по форму­

Наименование норма­ значение кре­

ская осе­

ле (42)

 

тивных пачек и ин­

пости пород

долота

вая на­

осевая

 

тервал бурения,

м

Ор, кг\см%

 

грузка, т нагрузка,

 

 

 

 

 

 

 

т

 

Менилитовая се­

540—750

 

8—12

8,5—11,8

рия надвига (124—

 

 

 

 

 

 

384)

 

 

 

1В10С

 

 

Быстрицкая се­

780—980

 

12-18

12,3—15,4

рия (384—632)

 

 

 

 

 

 

 

Выгодско-пасеч-

1090—1350

 

16-18

17,2—21,3

нянская свита

 

 

(632-680)

 

 

 

АСГ14-10Т

 

 

 

 

 

 

 

 

Манявская сви­

405—737

 

16-18

6.4—

11,6

та (680—879)

 

1044—1900

 

 

16.4—

30,0

При роторном

бурении

осевое усилие, определяе­

мое по формуле (42), должно быть

согласовано с до­

пустимой нагрузкой с учетом прочности долота (при­

ложение 2) и возможности ее обеспечения трубами

утяжеленного

низа.

При этом считаем, следует при­

держиваться того, что длина сжатой части утяжелен­

ных труб не должна превосходить их критической

длины (табл. 4).

осевую нагрузку

можно определить

Допустимую

по известной

формуле

 

 

 

 

 

Ро = ^

рЧ . н(і - ^

Н ,

(44)

где k — коэффициент, учитывающий работу сжатой части утяжеленных труб; равен 0,75—0,8;

/кр" — критическая длина утяжеленных труб;

59


Qy.H— вес 1 пог. м труб;

вес

промывочно­

Тр. Тст — соответственно

удельный

го

раствора

и стали.

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4

Характеристика

 

 

Труба

 

 

 

 

 

 

 

утяжеленных

65/s-

 

5»/1в'

 

41/2'

труб

 

 

Жесткость

8500 2,1

ІО6

4620 2,1

ІО6

2110 2,1 10«

труб Е . . . .

Критическая

62

 

57

 

50

длина, м . . .

 

 

Вес критиче­

12 400

 

8400

 

6250

ской длины, кг

 

 

Практика

использования

утяжеленного низа пока­

зала, что длина его не должна превосходить 75—100 м. При большей длине наблюдаются поломки бурильных труб в резьбовых соединениях и осложняется работа буровой бригады. Опытом также установлено, что при большей длине утяжеленного низа число оборотов ротора должно быть уменьшено.

При бурении в условиях, мало способствующих ис­ кривлению скважины, бурильщики допускают осевую нагрузку на 20—40% выше, чем получается по фор­ муле (44). При этом, естественно, необходимо строго следить за состоянием резьбовых соединений утяже­ ленных труб и особенно за местом соединения буриль­ ных труб с утяжеленными.

При турбинном способе бурения величину осевого усилия, определенную по формуле (42), также сле­ дует сопоставлять с допустимой по условию прочнос­ ти долота и учитывать усилие, обусловливаемое мак­

60



симальным рабочим моментом турбобура. В. С. Федо­ ров [30] установил, что

Рмакс = (0,8 -т- 0,9) Рхорм,

где Рторм— нагрузка затормаживания турбобура, ко­ торая может быть определена на буровой с помощью индикатора веса при скорости бурения L = 0.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ, РАСХОДУЕМОЙ НА БУРЕНИЕ

Для определения мощности, расходуемой на работу шарошечного долота, в настоящее время отсутст­

вуют простые, облегчающие расчеты формулы. Как

указывает В. С.

Федоров [29, 30], мощность NÄ, не­

обходимая для преодоления сопротивлений,

встречае­

мых шарошечным

долотом, складывается из следую­

щих составляющих:

 

 

Nраз — мощности

на разрушение горной породы при

перекатывании

шарошек;

 

Nск — мощности

на разрушение породы при проскаль­

зывании шарошек;

 

N„ — мощности

на

вертикальные перемещения сис­

темы вследствие зубчатой поверхности шаро­

шек;

 

на

преодоление трения зубьев ша­

Nr. т.— мощности

рошек о забой скважины при проскальзывании

шарошек;

на преодоление трения долота о

Nб. т — мощности

стенки

скважины.

преодоле­

Кроме того,

мощность затрачивается на

ние потерь в

опорах

долота и повторное

дробление

61