Для частных лиц - (098) 633-49-39 Для предприятий - (067) 732-27-31
Домой
Главная » Статьи » Бурение » Роторное бурение

Роторный способ бурения

Преимущества роторного способа бурения скважин на воду — высокие механические скорости, большой выход обсадных колонн, бурение на большие глубины, экономическая рентабельность. Недостатки — возможная глинизация водоносного горизонта и связанные с этим значительные затраты времени на разглинизацию. Потери времени на разглинизацию зависят от качества применяемого промывочного раствора и контроля за его параметрами в процессе бурения. Роторный способ может быть рекомендован для проходки водозаборных скважин на любые глубины, в первую очередь для вскрытия напорных водоносных горизонтов.

Параметры технологического режима роторного бурения скважин на воду определяются физико-механическими свойствами пород и гидрогеологическими условиями разреза, а также опытом буровых бригад и техническими возможностями применяемого оборудования.

Осевая нагрузка на долото зависит от диаметра и типа долота, характеристики проходимых пород, частоты вращения и прочности применяемого инструмента и оборудования. В практике принято определять рациональную осевую нагрузку через ее величину, отнесенную к единице площади контакта долота с породой (удельное давление) или к 1 см диаметра долота (осевое давление).

Влияние нагрузки на эффективность работы долота на забое зависит от осевого и удельного давлений, причем различают два режима: осевое давление постоянно, а удельное — изменяется; осевое давление изменяется, а удельное — постоянно. При постоянном удельном давлении общая проходка за один рейс значительно больше, чем при постоянном осевом, так как в первом случае износ долота меньше, а продолжительность работы в течение одного рейса больше. Поэтому в начале бурения осевая нагрузка должна быть меньше, а по мере износа долота ее следует увеличивать.

При бурении лопастными долотами осевое давление должно быть не более 40 МПа, потому что при большей нагрузке долото и лопатки бурильной колонны заклинивает.

Осевое давление увеличивается в твердых и крепких породах и снижается в мягких, так как в последних определяющим фактором является степень очистки забоя. Ниже приведена рекомендуемая осевая нагрузка на 1 см (кг) шарошечных долот в зависимости от породы:

- глины, глинистые сланцы, гипсы, пористые песчаники, известняки, доломиты и др -  400—600,

- плотные алевролиты, кварцевые песчаники, доломиты, ангидриты и др - 400-800,

- окремнелые породы - 500—1000.

Создавать требуемую нагрузку за счет бурильных труб не следует, потому что это приводит к авариям и искривлениям скважин. Для поддержания рациональной нагрузки на забой необходимо применять утяжеленный низ.

Длину колонны утяжеленных бурильных труб (УБТ) подбирают из такого расчета, чтобы 75% массы составляло необходимую осевую нагрузку на долото, а 25% действовало на колонну бурильных труб как растягивающая сила. Длину колонны утяжеленных бурильных труб определяют по формуле:

h=K*C\q

где С — требуемая нагрузка на забой, кг; q — масса 1 м утяжеленных бурильных труб; К= 1,25—1,5.

Для приработки шарошечных долот рекомендуется в течение первых 3— 10 минут бурения создать пониженную осевую нагрузку.

Частота вращения долота. При прочих равных условиях с увеличением частоты вращения долота возрастает механическая скорость, однако окружная скорость ограничена прочностью колонны бурильных труб, глубиной и диаметром скважины, мощностью двигателя и т. д.

Вследствие повышенных затрат на холостом вращении и роста напряжений в колонне частота вращения долота уменьшается с увеличением глубины и диаметра бурения. Окружная скорость лопастных долот составляет 0,8—1 м/с; пикообразных — 0,8—1,5 м/с; шарошечных — 0,6—1,5 м/с.

Частоту вращения долот п определяют из формулы:

u = πDn/60

где u — окружная скорость, м/с; D — диаметр долота, м.

Оптимальная частота вращения долота 150—300 об/мин. Частота вращения долота зависит от буримой породы: для глинистых и песчано-глинистых пород n=350 об/мин, для песчаников, мергелей, известняков и подобных им пород с умеренной абразивностью n=200—250 об/мин, а для крепких абразивных пород n не более 150 об/мин. Во всех случаях чем больше частота вращения n, тем меньше осевая нагрузка Р, и чем меньше n, тем больше Р.



© Voda-osnova.dp.ua