Типы конструкций, виды, типы вооружения и области применения калибраторов

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 5Следующая ⇒

Устройство	Конструктивное исполнение	Вид	Тип	Твердость породы	Тип вооружения
Калибратор	Лопастной с прямыми лопастями	К	МС	Мягкие и средней твердости	Твердосплавные вставки
КА	СТ	Средней твердости и твердые	Природные и синтетические алмазы, твердосплавные вставки
КИ	МСТ	Мягкие, средние и твердые	Славутич, твердосплавные вставки
Лопастной со спиральными лопастями	КС	СТ	Средней твердости и твердые	Твердосплавные вставки
КСА		Природные и синтетические алмазы, твердоcплавные вставки
КСИ	СТК	Средние, твердые и крепкие	Славутич, твердосплавные вставки

Проектирование режимов бурения

Под режимом бурения понимается совокупность параметров процесса, которые могут быть изменены непосредственно во время бурения. К их числу относятся:

• осевая нагрузка на породоразрушающий инструмент;

• частота вращения инструмента (при роторном способе бурения);

• расход и качество бурового раствора.

Расчет осевой нагрузки на породоразрушающий инструмент

При расчете осевой нагрузки на долото используют следующие методы:

1. Статистический анализ отработки долот в аналогичных геолого-технических условиях.

2. Аналитический расчет на основе качественных показателей механический свойств горной породы и характеристик шарошечных долот, применения базовых зависимостей долговечности долота и механической скорости бурения от основных параметров бурения.

3. Расчет из условия допустимой нагрузки на долото.

Наиболее правильной считается последовательность, когда используются аналитический и статистический методы расчета осевой нагрузки. После расчетов большее из полученных значений сравнивается с допустимой нагрузкой по паспорту долота. Если расчетная нагрузка больше паспортного значения, то принимается последнее. При обратной ситуации – принимается расчетная величина.

Аналитический расчет осевой нагрузки G₁для шарошечных долот, при которой обеспечивается объемное разрушение породы, ведется по формуле:

, (6)

где α – коэффициент забойных условий, α = 0, 33 – 0, 59, в проектировочных условиях α =1;

P_ш– средневзвешенная твердость горных пород по штампу для данной пачки пород по буримости, кг/см²;

F – опорная площадь рабочей поверхности долота, см².

Для новых шарошечных долот

, (7)

где D_д– диаметр долота, см;

η – коэффициент перекрытия – отношение длины образующей шарошки к суммарной длине зубьев, контактирующих с породой, для современных долот η = 0, 7– 1, 7, в расчетах можно принять η = 1;

δ – начальное притупление зубьев, см, δ = 1– 4 мм, в расчетах принимается среднее значение δ = 1, 5 мм.

В процессе бурения происходит износ зубьев долота, и опорная площадь увеличивается. Как показывают эксперименты, это увеличение составляет от пяти до восьми раз. В связи с этим в процессе бурения осевая нагрузка для обеспечения объемного разрушения породы должна постепенно повышаться.

При статистическом расчете осевой нагрузки G₂используется формула

, (8)

где q – удельная нагрузка на один миллиметр диаметра долота, кН/мм;

D_д– в мм.

Значения удельных осевых нагрузок для шарошечных долот приведены в таблице 6.

Таблица 6

Удельные осевые нагрузки для шарошечных долот

Тип долота	М	МЗ	МС	МСЗ, СЗ	С, СТ	Т, ТК	ТЗ, ТКЗ	К, ОК
Удельная нагрузка, кН/мм	0, 1 -0, 2	0, 2-0, 5	0, 3-0, 6	0, 3-0, 8	0, 4-1	0, 6-1, 5	0, 5-1	1-1, 5

Меньшие удельные нагрузки берутся для трещиноватых неоднородных пород и при высоких частотах вращения.

Для PDC, алмазных и ИСМ долот удельные осевые нагрузки принимаются в пределах от 50 до 400 кг/см. Большие значения берутся в более твердых породах.

Допустимая в процессе бурения осевая нагрузка на долото G₃не должна превышать 80% от предельной G_пред, указанной в технической характеристике (паспорте) долота, то есть:

G₃= 0, 8 G_пред, (9)

В Приложении 17 приводится пример оформления результатов проектирования осевой нагрузки на породоразрушающий инструмент по интервалам бурения.

⇐ Предыдущая 1 234 5 Следующая ⇒