- •Список рисунков
- •Список таблиц
- •Введение
- •1 Определение категории буримости пород
- •2 Выбор способа бурения
- •3 Построение проектной конструкции скважины
- •4 Выбор бурового оборудования
- •5 Выбор бурового инструмента
- •5.1 Выбор технологического инструмента
- •5.2 Выбор вспомогательного и аварийного инструмента
- •6 Выбор типа очистного агента и схемы промывки скважин
- •7 Расчет рациональных параметров режима бурения
- •8 Тампонаж
- •9 Разработка мероприятий по повышению выхода керна;
- •10 Разработка мероприятий по поддержанию заданного направления скважины
- •11 Ликвидация скважины
- •11.1 Последовательность мероприятий по ликвидации скважины.
- •Заключение
- •Список использованной литературы
- •Приложение а
7 Расчет рациональных параметров режима бурения
Под параметрами режима вращательного бурения с промывкой подразумевают осевую нагрузку на породоразрушающий инструмент, частоту его вращения и расход очистного агента. Технико-экономические показатели бурения зависят от правильного выбора совокупности технологических параметров, которые рассчитываются в зависимости от типа бурения (алмазного, твердосплавного, бескернового) и устанавливаются согласно технической характеристике бурового станка и насоса.
Осевая нагрузка на породоразрушающий инструмент определяется по формуле, кН:
Рoc =poD ,
где рО – удельная нагрузка, кН/м; D –диаметр породоразрушающего инструмента, м.
При бурении 3, 8 и 9 слоя снижается осевая нагрузка на долото – 40%, т.к. породы сильнотрещиноватые и хрупкие.
Частота вращения породоразрушающего инструмента определяется по формуле, об/мин:
где D – наружный диаметр, м; V - окружная скорость, м/с.
Частота вращения также понижается в слоях 3, 8 и 9 на -40% из-за повышенного износа коронок и разрушения керна в сильно трещиноватых, раздробленных породах, увеличении глубины скважины и увеличении затрат мощности на холостое вращение колонны бурильных труб.
Расход промывочной жидкости, подаваемой на забой при колонковом бурении, производится с учетом следующих двух условий очистки скважины от шлама.
1. Из условий эффективной очистки забоя скважины от шлама и охлаждения породоразрушающего инструмента по формуле, л/мин:
Q = K*D,
где D – наружный диаметр коронки, м; K – удельный расход промывочной жидкости, л/мин на 1 м диаметра коронки.
При бурении в трещиноватых породах 3 слоя расход промывочной жидкости увеличивается на 50%.
2. Из условий очистки ствола скважины от шлама и выноса разрушенной породы с забоя на поверхность необходимое количество промывочной жидкости определяется по формуле, л/мин:
Q = 47000*(D2скв-d2тр)*Vв,
где DСКВ – диаметр скважины, м; dТР – наружный диаметр бурильных труб, м; VВ – скорость восходящего потока промывочной жидкости, м/с.
По этой же формуле рассчитывается расход промывочной жидкости при бескерновом бурении.
Все рассчитанные значения параметров режима бурения пород приведены в таблице 3 [14].
Таблица 3 - Параметры режима бурения пород
Номер слоя |
Мощность слоя, м |
Описание пород (вид полезного ископаемого) |
Категория пород по буримости |
Диаметр долото, мм |
Осевая нагрузка, кН |
Частота вращения, об/мин |
Расход промывочной жидкости для очистки забоя скважины, л/мин |
Расход промывочной жидкости для очистки ствола скважины, л/мин |
|||||||||
от |
до |
всего |
|||||||||||||||
1
|
0 |
10 |
10 |
Песок |
I |
\ |
11,2 |
136 |
- |
55 |
|||||||
2
|
10 |
40 |
30 |
Глина пучащая |
II-III |
112
|
22,4 |
239 |
- |
54 |
|||||||
3
|
40 |
120 |
80 |
Известняк разрушенный |
IV |
93 |
11,16 |
173 |
- |
26 |
|||||||
4
|
120 |
220 |
100 |
Алевролит |
V-VI |
93 |
27,9 |
288 |
- |
19 |
|||||||
5
|
220 |
300 |
80 |
Песчаник абразивный |
IV-V |
76 |
5,32 |
151 |
45,6 |
37 |
|||||||
6
|
300 |
330 |
30 |
Глины монтмориллонитовые |
III-IV |
76 |
6,08 |
251 |
45,6 |
37 |
|||||||
7
|
330 |
400 |
70 |
Песчаник с вкрапленностью рудных минералов |
VI |
59 |
7,08 |
486 |
47,2 |
11 |
|||||||
8
|
400 |
450 |
50 |
Медно-никелевые жилы |
X |
59 |
5,31 |
486 |
53,1 |
44 |
|||||||
9
|
450 |
500 |
50 |
Фельзит |
Х-XI |
59 |
8,85 |
971 |
29,5 |
11 |