РАСЧЕТ И ВЫБОР ОСЕВОЙ НАГРУЗКИ НА ДОЛОТО

При нагружении долота осевой нагрузкой G создается необ­ходимое для разрушения горной породы напряженное со­стояние и осуществляется отбор энергии от вращающегося инструмента для обеспечения последовательного разрушения породы по всему забою. Осевая нагрузка,

где g_i — интенсивность осевой нагрузки, кН на 1 мм диамет­ра D долота. Предельные значения g_i, составляют 0,5-1,5 кН/мм, причем меньшим диаметрам долота соответствует нижний предел, а большим — верхний предел.

Следует отме­тить, что породоразрушающие инструменты, оснащенные ал­мазно-твердосплавными пластинками и резцами, эксплуати­руются при нагрузках на порядок меньших, чем шарошечные долота.

РАСЧЕТ И ВЫБОР ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ДОЛОТА

По частоте вращения различают три режима работы:

1) низкооборотное (роторное) бурение — об/мин;

2) при средних частотах вращения, в пределах которых выделяют два диапазона —  об/мин и  об/мин; эти диапазоны реализуются при вращении до­лот объемными забойными двигателями и редукторами турбобурами и электробурами;

3) высокооборотное бурение —  об/мин; реализу­ется при бурении с безредукторными турбобурами и элек­тробурами.

РАСЧЕТ И ВЫБОР ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ НАСОСОВ

Производительность насоса должна обеспечивать полное и своевременное удаление шлама с забоя и из сква­жины, а также обеспечивать работу гидравлических забойных двигателей. Расход бурового раствора предварительно подбирается из этих трех условий:

1) из условия очистки забоя определяется расход О,:,

где     — удельный расход бурового раствора, м³/(с*м²) или м/с;

         F₃ — площадь забоя скважины, F₃ = 0,785 D²;                                                                

где    D - диаметр долота; 

Величину q_уд рекомендуется брать в пределах 0,57 — 0,65 м/с;

2) из условия подъема шлама в кольцевом зазоре между бурильными трубами и стенкой скважины определяется рас­ход О₂:

,

где    u — необходимая скорость восходящего потока жидкости, м/с;

         F_к — площадь кольцевого зазора,

F_K = 0,785(D² - d²),

где    d — диаметр бурильной трубы.

3) из условия обеспечения работы гидравлического забой­ного двигателя определяется расход

,

где  М_А — крутящий момент, необходимый для вращения до­лота;

       к₃ — параметр забойного двигателя.

Из трех получен­ных расходов принимается наибольший.

30 Назначение буровых растворов.

1) вынос частиц выбуренной породы из скважины;

2) передача энергии турбобуру или винтовому двигателю;

3) предупреждение поступления в скважину нефти, газа и воды;

4) удержание частичек разбуренной породы во взвешенном состоянии при прекращении циркуляции;

5) охлаждение и смазывание трущихся деталей долота;

6) уменьшение трения бурильных труб о стенки скважины;

7) предотвращение обвалов пород со стенок скважины;

8) уменьшение проницаемости стенок скважины, благодаря
коркообразованию.