Осьова навантаження на долото

Осьову навантаження на долото слід встановлювати, змінюючи швидкість руху, т. Е. Подачі на забій бурильного інструменту. Навантаження на долото повинна створюватися вагою бурильних і обважнених труб. Збільшення осьового навантаження сприяє зростанню швидкості проходки, яка може змінюватися в залежності від міцності та інших характеристик прохідних порід.

Важливе значення в процесі буріння свердловини на воду має рівномірність подачі бурильного інструменту на вибій, що поєднується з правильним вибором навантаження на долото і його відпрацюванням. Рівномірно подає інструменту - один з основних чинників збільшення механічних швидкостей. При проходці твердих порід долотами шарошечного типу збільшення навантаження призводить до підвищення швидкості буріння за умови одночасного збільшення швидкості обертання ротора. При цьому дуже часто рівномірність подачі обумовлює також і скорочення витрат бурових доліт на 1 м проходки.

Підвищення швидкості буріння при збільшенні осьового навантаження на долото знаходиться в прямій залежності від кількості і якості промивної рідини, яка в процесі руйнування породи повинна забезпечити своєчасну очистку забою від шламу. Для кращого очищення забою навантаження, створена бурильних інструментом на всю площу зіткнення долота з породою, віднесена до одиниці площі (т. Е. Питомий тиск), повинна перевищувати опір породи руйнуванню долотом при відповідному профілі зуба шарошечного долота. Необхідно, щоб при бурінні свердловини по час роботи долота на вибої підтримувалося відносно постійне питомий тиск, а сумарне навантаження на долото безперервно змінювалася в необхідних межах, при цьому обов'язково слід враховувати стан бурильного інструменту. Це має важливе значення при бурінні водяних свердловини великого діаметру при малих діаметрах бурильного інструменту.

Бурові установки типу УРБ-ЗАМ не мають індикаторів ваги, за допомогою яких повинна здійснюватися рівномірна подача інструменту з певним навантаженням на долото. В результаті рівномірна подача часто здійснюється за допомогою стрічкового гальмівного пристосування бурової лебідки верстата.

Бурильник повинен вміти рівномірно подавати інструмент на забій. В процесі буріння свердловини новим долотом, т. Е. На початку нового рейсу, бурильник повинен дуже обережно уповільнити спуск і з найменшим навантаженням пропрацювати стовбур свердловини починаючи з 5-10 м від забою. Тільки після досягнення початкової глибини можна збільшити навантаження до певної для даного горизонту величини.

Осьову навантаження на долото слід створювати за рахунок застосування обважнених бурильних труб. Довжину обважнених бурильних труб (УБТ) потрібно підрахувати таким чином, щоб 75% їх загальної ваги створювали навантаження на долото, а 25% їх ваги становили силу, що розтягує колону бурильних труб. Ця закономірність прийнятна при співвідношенні діаметрів бурильних труб і долота 1. 2.

При бурінні свердловин на воду осьова навантаження на долото створюється вагою УБТ з розрахунку 300-500 кг на 1 см діаметра долота, а при форсованому режимі буріння навантаження додатково збільшують на 40-50%.

Накопичений великий досвід буріння свердловин на воду показує, що великі швидкості проходки при існуючому парку бурових насосів (Ігор) іноді викликають ускладнення в стовбурі. При цьому недостатня продуктивність бурових насосів не забезпечує своєчасне і повне винесення разбуренной породи на поверхню. У зв'язку з цим при бурінні в м'яких породах навантаження на долото варто трохи обмежувати. Після розбурювання такої ділянки і перед підйомом інструменту для зміни спрацьованого долота стовбур свердловини повинен бути промитий з розрахунку не менше двох циклів знаходиться в ньому розчину.

Створення вертикальності стовбура свердловини, пробуреної для експлуатації водоносного горизонту, має особливе значення, так як це необхідна умова при експлуатації глибинними зануреними насосами. Крім того, в викривленому стовбурі значно погіршуються умови роботи бурильного інструменту, ускладнюються спуско-підйомні операції, а також роботи, пов'язані з ліквідацією ускладнень. Застосовувані обтяжені бурильні труби (УБТ) завдяки своїй жорсткості менше схильні до подовжньому вигину, внаслідок чого усуваються багато факторів, що сприяють викривлення свердловини.

Для попередження викривлення свердловини необхідно знижувати навантаження на долото при переході з пласта однієї твердості в пласт інший твердості, при бурінні тріщинуватих порід; ири збільшенні щільності і твердості прохідних порід; при збільшенні механічної швидкості, так як внаслідок недостатньої продуктивності насос ігор не може забезпечити очистку забою н винос шламу на поверхню; крім того, осьова навантаження для доліт трехшарошечного типу в скельних породах повинна складати приблизно 300-350 кг на 1 см діаметра долота, в пухких і м'яких породах - 70-100 кг.

Недотримання перерахованих умов призводить до викривлення стовбура свердловини. Спущена в викривлену свердловину колона обсадних труб ускладнює цементування колони внаслідок прилягання частини її до стінок свердловини. При цьому цементний розчин нерівномірно надходить по колу труби і в затрубному просторі не утворюється суцільне цементне кільце.

Свердловини можуть викривлятися внаслідок геологічних і технічних причин. До геологічним відносяться: часта змінюваність прохідних порід з різко відрізняється один від одного фортецею; великі кути падіння пластів (особливо при проходженні в твердих породах); наявність валунів, укладених в м'яких породах. До технічних причин викривлень свердловини відносяться: розбіжність центру кронблока і гирла свердловини; негоріеонтальная установка столу ротора; кривизна провідною і бурильних труб; розгойдування провідної труби в процесі буріння і особливо на початку забуріванія свердловини; буріння свердловини великого діаметру бурильних інструментом малого діаметру; відсутність в колоні бурильного інструменту УБТ або недостатнє його кількість; великий зазор між роторними вкладишами і квадратними зажимами (він повинен бути не більше 2-3 мм на сторону); порушення умови, при якому буріння свердловини слід починати при мінімальних швидкості обертання ротора і навантаженні на долото.

У практиці буріння свердловин на воду широко застосовуються бурові установки типу УБР-4ПМ, якими бурять свердловини на воду глибиною до 1000 м. Ha цих бурових верстатах застосовують гідравлічний індикатор ваги типу ГІВГ, який показує вагу вільно підвішеного інструменту; навантаження визначається як різниця початкової ваги інструменту і ваги інструменту, частково поставленого на забій. За діаграмою індикатора ваги можна проаналізувати час, витрачений на буріння і інші допоміжні операції.

Схожі статті