Файл: Куличихин Н.И. Разведочное бурение учебник.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 145

Скачиваний: 0

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

K t4 относятся: а) перехват шпинделя из нижнего положения

вверхнее и б) наращивание бурильной трубы. Проходка за смену будет

60

I

_L_

I , . j 1 3

(128)

 

^

 

+ ^4

— + т г 0 l + « 2) +

 

 

lh

 

 

где Гсм — число минут в смене (для семичасовой смены равно 420 мин); t à — время, необходимое для профилактического осмотра и смазки механизмов буровой установки, во время которого согласно правилам по технике безопасности буровая установка должна останавливаться.

с

Формула (128) показывает, что производительность бурения

увеличением глубины скважины падает в связи с ростом L, t 2

и

t 3.

Время t %увеличивается потому, что длинные, тяжелые колонны поднимаются с меньшими скоростями, t 3 увеличивается с глубиной скважины потому, что и при большой глубине скважины следует удлинять время промывки перед постановкой коронки на забой и перед началом подъема; также увеличивается время на заклини­ вание керна.

Время t4, которое затрачивается на подъем шпинделя и наращива­ ние штанг, особенно сказывается при проходке по породам I—IV категорий, которые бурятся с большой механической скоростью.

Для сокращения времени* Д рекомендуется переходить на бурение с подачей с барабана лебедки рабочей штанги, превосходящей по

длине

колонковую

трубу.

 

 

 

Из формулы (128) видно, что с увеличением глубины скважины

следует по

возможности

увеличивать:

 

 

1)

проходку на рейс (I);

 

 

2)

длину

свечи

(h).

 

 

 

Во всех случаях надо стремиться увеличивать механическую ско­

рость

бурения

за

счет:

 

инструмента

в

а)

рационального выбора породоразрушающего

соответствии

с

физико-механическими свойствами пород;

и

б)

увеличения

скоростей вращения при бурении неабразивных

нетрещиноватых

пород;

нагрузки до максимально

допускаемой

 

в)

увеличения

осевой

величины при соответствующем усилении промывки скважины;

г)

применения

понизителей

твердости;

д)

внедрения ударно-вращательного бурения (гидроударников);

е)

применения

продувки

вместо промывки (в определенных

геологических условиях).

Длительность рейса I может быть увеличена путем перехода на бескерновое бурение в породах, не содержащих полезных ископа­ емых и не особенно твердых, или применения длинных колонковых снарядов и медленно затупляющихся коронок. В Донбассе при бурении алмазными коронками длина рейса достигла 8—10 м при полном выходе керна. Однако увеличивать проходку на рейс можно

только до определенного предела, потому что скорость бурения в течение рейса постепенно уменьшается вследствие затупления резцов коронки.

§ 3. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ БУРОВЫХ УСТАНОВОК

Важным эксплуатационным показателем буровой установки яв­ ляется производительность, измеряемая скоростью бурения.

Производительность при бурении характеризуется механической, рейсовой, технической, коммерческой и цикловой скоростями буре­ ния.

Механическая скорость бурения

 

ум= -у- м/ч,

(129)

ір

 

где Ір — проходка скважины за рейс в м. Величина Ір тем больше, чем больше стойкость рабочих элементов породоразрушающего инструмента, выполняющих непосредственно работу разрушения горной породы на забое, и чем ближе режим бурения к своему опти­

мальному содержанию;

tp — время бурения за рейс в ч. Наивыгод­

нейшее значение tp определяется

расчетным

путем.

Рейсовая скорость

бурения

 

 

 

ур f

ір

(130)

 

•

‘ р ~ г г в с п

Вспомогательное время tBcn в часах окладывается из затрат времени на спуско-подъемные и подготовительно-заключительные операции, связанные с бурением. Значение івсп тем меньше, чем больше механизированы и автоматизированы все операции при бурении и чем больше скорости выполнения этих операций; с уве­ личением глубины скважины tECn растет. Степень использования буровой машины определяется коэффициентом ее использования К„

К И

(131)

*р +

г всп

Исследования Е. Ф. Эпштейна, показали, что бурение затупля­ ющимися коронками в относительно однородных породах следует прерывать и начинать подъем инструмента, когда рейсовая скорость ѵр будет равна механической скорости (т. е. скорости бурения перед самым подъемом — ѵк):

 

t р +

t в

(132)

 

 

где /р — проходка за

рейс; tp — время

чистого бурения за рейс;

£всп — время на спуск,

подъем и на

все

операции, сопутствующие

рейсу.

Последняя формула справедлива только при бурении в однород­ ных по физико-механическим свойствам породах.

Техническая скорость бурения

 

 

ѵт

______ Lm_____

 

 

 

 

Г б + У в с п + Удоп

’

 

 

 

 

 

где L K — суммарная проходка скважины за ст.-мес в м; Тб — сум­

марное

время

бурения за ст.-мес в ч;

Твсп — суммарное

время,

затраченное на

вспомогательные операции за ст.-мес в ч;

Гдоп —

общее

время,

затраченное

на

измерительные, исследовательские,

ремонтные и другие работы

за

ст.-мес в

ч.

 

Для уменьшения величины Гдоп требуется использование наи­ более передовых методов работы, оборудования и аппаратуры, обеспечивающих возможность выполнения исследовательских и вспо­ могательных работ параллельно и одновременно с основными.

Коммерческая скорость бурения

^ком

 

Lм

(134)

+ î ’ Bcn +

 

доп + н

где Ти — непроизводительные затраты

времени, вызванные просто­

ями по разным причинам, за ст.-мес в ч.

Цикловая скорость бурения нц в

м/ст.-мес

 

V Ц

L ск

(135)

 

Тоб ’

 

 

 

где L CK— глубина пробуренной скважины в м; Тоб — полная затрата времени в ст.-мес на выполнение всех работ по монтажу, бурению и демонтажу оборудования, связанного с проходкой одной скважины.

Потребное количество буровых установок может быть определено по формуле

L0

тп =----— ,

Ѵ ц П Ц

где m — потребное количество буровых установок; L0 — общий задан­ ный объем буровых работ; п — заданные сроки работ в мес; ц — ко­ эффициент использования буровых установок, равный в среднем 0,70—0,85.

Если по расчету одновременно должны работать четыре — пять буровых установок, то необходимо предусматривать один резервный станок, укомплектованный необходимым инструментом и принадлеж­ ностями.

Парковая скорость бурения

Lp

V пар mn ’

^пар = ц.

^цик

(137)

(138)

Скорость бурения является основным показателем, характеризую­ щим буровую машину и определяющим условия и область ее наиболее выгодного применения. При всех равных условиях (т. е. одинаковых

мощности, буровом инструменте, режиме бурения, крепости породы и др.) более высокую скорость бурения показывают погружные буровые машины.

Кардинальной проблемой, решение которой позволило бы улуч­ шить все показатели при бурении скважин, в том числе и скорость бурения, является создание самозатачивающегося бурового инстру­ мента из материалов, обладающих большой твердостью и вязкостью.

Стоимость 1 м бурения скважины

 

 

А __С^м+

С к у

(139)

£1 с м

£к

 

где Ссм — стоимость одной станко-смены, зависящая от типо-размера

буровой установки

(для колонкового

бурения от 34 до 45

руб.);

Нсм — проходка за

1 смену в м, рассчитываемая по формуле (128);

Ск — стоимость 1 коронки (долота), в

руб; Ік — проходка на

1 ко­

ронку в м.

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Объем буровых работ быстро увеличивается, увеличиваются также и глубины скважин. Однако техника бурения развивается сравнительно медленно, и скорости проходки скважин еще недоста­ точны, особенно при бурении крепких пород. Поэтому ближайшей задачей должно быть коренное усовершенствование всех имеющихся технических и технологических средств разведочного бурения.

Необходимо быстрее довести до конца разработку известных уже на сегодня таких прогрессивных видов оборудования, как забой­ ные двигатели, гидроударники, забойные вибраторы и малогабарит­ ные турбобуры, рассчитанные на сравнительно небольшой расход промывочной жидкости.

Освоение турбинного бурения упростит и удешевит направленное и многозабойное бурение скважин, что может способствовать зна­ чительному сокращению объема буровых работ.

В настоящее время наиболее уязвимым звеном в буровом комплекте является бурильная колонна. Следует расширить ассортимент буриль­ ных труб и значительно повысить их прочность (особенно соединений).

Также необходимо:

1)оснастить станки измерительными приборами достаточной точности и надежности;

2)комплексно механизировать спуско-подъемные операции;

3)

автоматизировать подачу инструмента в процессе бурения;

4)

повысить стойкость и работоспособность породоразрушающих

инструментов за счет повышения твердости и уменьшения хрупкости резцов, улучшения геометрии резцов, разработки и внедрения высокостойких шарошечных и алмазных коронок и долот;

5)широко применять бескерновое бурение;

6)создать приборы для взятия полноценного керна из рыхлых

и

сыпучих

полезных ископаемых, а также приборы для быстрого

и

точного

измерения кривизны скважины;

Смотрите также файлы