Файл: Михайлова, Н. Д. Практические расчеты при колонковом бурении учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 22.10.2024

Просмотров: 104

Скачиваний: 0

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

P

= 40

кг ■ 16

=

640 кг

;

Рг

=

50

кг ■ 16

=

800 кг

;

Ps

=

60

кг • 16

=

960 кг .

При работе

коронкойСМ5 диаметром 76 ш

следует приме­

нять нагрузісу от

600 кг (в начале

рейса) до 960 кг.

2. Скорость вращения коронки

определяем,

пользуясь фор -

мулой (55) либо данными табл.22. Поскольку бурение проектиру­ ется в породах малоабразивных, монолитных, следует принимать

для расчета большие значения

Ѵокр ,

но,

учитывая глубину бу­

рения 500 м, диаметр коронки и мощность

станка,

принимаем

значение окружной

скорости в

пределах 1 - 1 , 3 м /сек. Тогда '

число оборотов коронки

будет:

 

 

 

 

п 1

 

1,0

- 60

 

 

 

 

14 .

0.076 ■+ 0.059 = 284

00//мин

;

 

 

2

 

 

 

 

пг =

------ —— —----------------

368

об/мин .

 

3 14

. 0.076 + 0.059

 

 

 

 

2

 

 

 

 

В пределах рассчитанных значений числа оборотов снаряда можно рекомендовать для работы Шскорость вращения шпинделя.

В этом

случае

число оборотов снаряда будет 320

об/мин.

3. Количество промывочной жидкости может

быть рассчита­

но по формуле

(56) в соответствии с рекомендациями табл.23:

Ü,

= 8

л/мин-см • 7,6 см = 60,8 л/мин

;

= 12 л/мин-см • 7,6 см = 91 л/мин

При отсутствии ограничений, с точки зрения сохранности керна и мощности насоса,следует задавать большее значение Q , поскольку это будет способствовать повышению скорости бурения


Детальный расчет промывки при твердосплавном бурении про­ изводится так, как это рассмотрено в главе ІУ, в которой осве­ щен также вопрос выбора подачи воздуха при бурении скважины с продувкой.

П р и м е р - .

Подобрать режим бурения коронкой СМ4 диаметром 93 мм при работе в неоднородных,, перемежающихся по твердости породах в среднем У-УІ категории по буримости. Бурение всдется станком

ЗИФ-650А

на глубине 200-220 м.

 

 

Р е ш е н и е

. 1. Осевую нагрузку определяем, пользуясь .

табл.21

и формулой

(54),

определив

предварительно количество

резцов

в

коронке (табл .9),

 

 

 

 

 

 

Pt

= 50

кг

9 =

450

кг ;

 

 

Рг

= 80

кг

9 =

720

кг .

В связи с тем, что бурение предполагается вести в поро­ дах неоднородных, трещиноватых, рекомендуемые значения нагру­ зок должны быть снижены на 30-50$. Таким образом, значение осевой нагрузки на коронку можно принять равным в пределах 350-500 кг.

2. Скорость вращения бурового

снаряда

П

= ------ j-iS,.,-. .60---------

= 345 обДлщ .

 

3 14 . 0.093+0.074

 

 

2

 

При бурении в неоднородных породах расчетное количество

оборотов в

минуту следует снижать

на 20-25$. Тогда, с учетом

скоростей работы станка- ЗИФ-650А рекомендуемое значение числа оборотов коронки будет 153-277 об/мин (II, III скорость вращения

шпинделя станка).

 

 

 

 

 

3. Количество

промывочной жидкости

будет составлять;

Q,

= 8

л/мин*см

9,3

q.i = 75

л/мин ;

0?

= 12

л/мин-см

9,3

см -- 112 л/мин .


Для промывки забоя скважины, при отсутствии ограничения с точки зрения сохранности керна, следует рекомендовать Qs =

=112 л/мин.

§2. Дроектирование режимов алмазного бурения

С к о р о с т ь в р а щ е н и я . Установлено, что механическая скорость бурения коронками почти во всех породах увеличивается пропорционально скорости вращения. При этом рас­ ход алмазов на 1 пог.м бурения не увеличивается. В связи с

этим алмазное бурение целесообразно е з с т и при возможно высо­ ком числе оборотов снаряда, допускаемом состоянием бурового оборудования, бурильных труб и характером разбуриваемых пород.

Оптимальной скоростью вращения снаряда при алмазной бу­ рении будет максимальная скорость вращения, при которой:

1) мощность буровой установки,и прочность бурильной колонны достаточны, чтобы обеспечить бурение при оптимальной осевой нагрузке на коронку; 2) обеспечиваются требуемый выход керна и минимальный расход алмазов.

При выборе числа оборотов коронки следует руководство­ ваться следующими положениями.

Наибольшее значение числа оборотов применять при бурении мелких скважин в твердых монолитных и малотрещиноватых поро­ дах коронками малого диаметра (до 59 мм) и при бурении импрегнированными коронками.

Пониженные значения числа оборотов с? яда пртменять при бурении: весьма твердых кварцевых ожелезненннх пород \яш­ мы,джеспилитов,роговиков и д р ,); сильно трещиноватых твердых и весьма твердых пород с целью снижения вибрации инструмента; неоднородных пород, состоящих из прослоев, чередующихся по твердости; глубоких скважин (свыше 2000 м) и скважин большого диаметра (свыше 59 мы), особенно при использовании бурильных труб, не соответствующих рекомендуемым компоновкам снаряда (см .табл.46); При использовании коровок, армированных алмаза­ ми, величиной 5-8 шт/карат и крупнее; при низком выходе керна.

О с е в у ю н а г р у з к у н а к о р о н к у следует выбирать в соответствии с рекомендуемыми ВИТРом [іѳ] режимами бурения, разработанными на основе опыта алмазного бурения с учетом возможностей существующего оборудования, вд струмента и бурильных труб (см.табл. 24-26).

Осевую нагрузку следует увеличивать при использовании толстостенных коронок с двойными колонковыми трубами. Величи, ну осевой нагрузки в'этом случае следует рассчитать с учетом фактической площади коронки и рекомендуемых значений удельнщ нагрузок :

 

-

для

однослойных коронок

 

 

 

 

 

 

Руд = 50 + 70 кг/см2

;

 

 

-

для многослойных корон.«

 

 

 

 

 

 

Руд = 40 + 50 кг/см2

;

 

 

-

для

импрегнированных коронок

 

 

 

 

 

 

Руд = 60 + 120 кг/см2

;

 

 

Осевую нагрузку следует снижать при бурении: треща

новатых

пород

(до 50;й о т оптимальной);

в переслаивающихся,

породах

с

чередованием твердых и мягких прослоев

(до j

5С$

от

оптимальной) ; в мягких разностях пластичных по-;

род

-

глинистых сланцах, аргиллитах, известняках (до

минимума);

в

кооослоисткх породах, разбуркваешх

под ос

рым углом к

их напластованию (в целях уменьшения искривления

скважины); при недостаточной мощности бурового станка.

 

 

При алмазном бурении необходима строгая координация снш

рости вращения с осевой нагрузкой. С повышением скорости вра. щения коронки осевая нагрузка на нее должна быть увеличена.

П р о м ы в к а с к в а ж и н ы при алмазном буренш ведется в большинстве случаев водой. Глинистые растворы при­ меняются только при бурении в поглощающих и обрушивающихся породах; глинистые растворы снижают механическую скорость бу­ рения. Количество промывочной жидкости принимается в пределы 4-6 л на 1 см" диаметра коронки. В абразивных породах количей


подрезными

___

и

 

необработанными алмазами

алмазами .

армированными объемными

овализованными

корешками,

 

бурении

 

Режимы

 

а „

s

h

»

er

g

â *

à s

û s

S O

a) »

<5i

kO

e , к

I

рня бури MOCl

со

 

 

Д g

i d

O CM

 

s §

8 8

§ §

Ц

3 8

 

 

é à

 

« é

«

cAcA

 

 

 

 

 

 

 

 

см с о

CM t .

COto

8!

 

11

1 1

Г-. 04

 

cAjA

tA

ci ci

c i '

8 8

§ § § 1 § § § §

8 §

 

CM CM

 

 

CM T 1

 

4 8

>O

:a

i l

 

 

 

 

 

§ o

O O

 

 

 

 

 

 

CD

LO

O

 

 

 

 

 

 

CD

r -

CD

 

 

 

 

 

c!><éj

ci

(i

 

 

 

 

 

9

$

3&

 

 

 

 

 

 

CO

Q O

 

 

 

 

 

 

S ■г

œ *s*

 

 

à à

i é És

ëé

 

 

.

rz

tec cO

CN

«"u r.i

 

 

I I

1

*

 

 

 

 

Фô

 

 

 

 

 

 

 

КІЙ

 

 

 

 

 

 

H

й

д

 

 

 

 

 

 

O

% b

 

 

 

 

 

 

c; û. a .

 

 

 

 

 

 

n ь Ш

 

 

 

 

 

 

я

 

а

X

 

 

X

X

 

 

1

 

 

 

УШ-

 

£

 

£

g

 

 

 

 

 

i

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 ô 3

 

 

 

 

 

 

см

 

см

 

 

 

со с

 

i

 

 

 

3

 

 

3 |

 

 

<

и

З

ь і

£

 

2

X

<

о ~

3 5

 

s §

£5 °

 

 

O O

12 bc

O O

rtO

T i

 

W§§Ifl

 

18

 

CO

 

>é>

 

X

X

-

s- -

A

 

ф

S

S

3S

3

о

3

о о .

д

 

 

K

CT о

я

SCN

1

З ь і

" s

5 S

3 5

3.8

ci ci

O I

§<

Q

Q

X

><;

§ I

S3

со rA

SX