Анализ и выбор эффективных типов породоразрушающих инструментов и схемы их промывки

Выбор типа долот выполняется с учетом средневзвешанных категорий твердости и абразивности горных пород, слагающих разрез.

Выбор эффективного типа долота для бурения скважины в интервалах одинаковой буримости выполняется с помощью классификационной таблицы соответствия (КТС) типа долот свойствам горных пород документа [10].

Затем на основе анализа промысловых данных уточняется тип долота и его промывочного узла. Методика выбора типа долот для остальных интервалов аналогична. Характеристика применяемых долот и норма их расхода представлена в таблице 29.

Проектирование режима бурения

Расчет осевой нагрузки на долото

Величину осевой нагрузки на долото G, кН, определяем из условия объемного разрушения пород на забое скважины [9]

; (24)

где P_Ш - твердость пород по штампу, МПа,

F_К - проекция площади контакта нескольких зубцов долота в момент окончания единичного силового взаимодействия с забоем или в момент интенсивного силового контакта зубцов с породой, м².

, (25)

где - средняя сумма длин зубьев долота по образующим от трех шарошек долота, в предположении, что три шарошки находятся в одновременном силовом контакте с забоем, м,

b_З - это средняя ширина зубца в момент максимального вдавливания зубца в породу, м.

Определяем максимальную, минимальную и среднюю нагрузку на долото по формулам

, (26)

, (27)

, (28)

где , - соответственно максимальная и минимальная твердость по штампу берем из таблицы 27, МПа.

Далее, определив осевую нагрузку на долото, необходимо вычислить статическую и динамическую составляющую осевой нагрузки на долото по следующим формулам [9]

, (29)

. (30)

Пример: интервал 40 – 700 м.

м²,

кН,

кН,

кН,

Таблица 29 - Характеристика применяемых долот и норма их расхода

Интервал бурения, м	Про-ходка, м	Типоразмер породоразрушающего инструмента	Характеристика долот
ГОСТ, ТУ	тип промывочного устройства	количе-ство насадок, шт	тип опоры
0-40		III 393,7 М-ЦГВУ R227 (393,7 VU-K11TG R227)*	ГОСТ 20692-2003	Комбинирован-ная	-	Герметизированная, только подшипники качения
40-700		III 295,3 МС3-ГНУ R37 (295,3 NU-53X R37)*	ГОСТ 20692-2003	Боковая	-	Герметизированная, один подшипник скольжения

Примечание: *В скобках указана новая система обозначения долот ОАО «ВОЛГАБУРМАШ».

кН,

кН.

Исходные данные и результаты вычислений по формулам (24 - 30) заносим в таблицу 30.

Таблица 30 - Осевая нагрузка на долото

Интервал, м	Sli , м	bЗ , м	FК , м2	Gср , кН	Gmin , кН	Gmax , кН	Gдин , кН	Gст , кН
0 - 40	0,12	0,009	0,000432	28,08	17,28	38,88	5,83	33,05
40 – 700	0,09	0,007	0,000216	43,72	37,04	50,4	7,56	42,84