![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Урок 8. Технология алмазного бурения
План: · Условия применения и преимущества алмазного бурения. · Параметры режима бурения алмазными коронками. · Классификация алмазных коронок. · УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ И ПРИМУЩЕСТВА АЛМАЗНОГО БУРЕНИЯ
Бурение алмазным инструментом производится в самых разнообразных по происхождению и составу твердых горных породах VII—XII категорий по буримости, а в последнее время и в породах средней твердости V—VI категорий по буримости. К преимуществам алмазного бурения по сравнению с другими способами (в основном дробовым) относятся: 1) повышение скорости бурения в 1, 5—3 раза и снижение аварийности; 2) снижение стоимости буровых работ (средняя экономия при алмазном бурении составляет от 5 до 20 руб. на 1 м скважины); 3) снижение расхода дефицитной трубной продукции (колонковых, обсадных и бурильных труб) в 2—3 раза; 4) повсеместное повышение качества буровых работ, выход керна в среднем увеличивается на 10—25 %, а при бурении с ССК и КССК керн поднимается практически полностью; 5) снижение интенсивности искривления, несмотря на малые диаметры скважин, в 3—4 раза (в среднем при алмазном бурении интенсивность искривления составляет 1, 3—2° на 100 м, а при дробовом— 4—8°); 6) уменьшение объема грузоперевозок за счет сокращения массы бурового оборудования и инструмента, что очень важно при бурении в труднодоступных и стесненных условиях; 7) возможность бурения скважин под любым углом к горизонту.
· ПАРАМЕТРЫ РЕЖИМА БУРЕНИЯ АЛМАЗНЫМИ КОРОНКАМИ Параметрами режима алмазного бурения, как и твердосплавного, являются: осевая нагрузка на коронку, частота вращения снаряда и расход промывочной жидкости. Необходимо устанавливать и поддерживать наивыгоднейшее сочетание этих параметров (оптимальный или рациональный режим), обеспечивающее максимальную механическую скорость бурения и длину рейса при минимальном расходе алмазов на 1 м углубки. Осевая нагрузка должна обеспечивать объемное разрушение породы.Механическая скорость бурения в постоянных условиях возрастаетпропорционально увеличению осевой нагрузки толькодо определенного предела. При небольших осевых нагрузках разрушение носит поверхностный характер, при которомодновременно интенсивно изнашиваются алмазы и порода забоя, механическая скорость бурения небольшая, алмазы сильноизнашиваются и заполировываются. С увеличением осевой нагрузки процесс разрушения приобретает объемный характер, механическая скорость бурения возрастает и достигает предельной величины. Осевую нагрузку на коронку (в кН) можно определить по формуле P = PoS Р0 — осевая нагрузка на 1 см2 алмазсодержащей площади торца коронки, S — алмазсодержащая площадь торца коронки. Частота вращения коронки — главный параметр для повышения скорости алмазного бурения. Практически во всех породах механическая скорость бурения увеличивается пропорционально частоте вращения коронки. В твердых монолитных плотных и слаботрещиноватых породах частоту вращения увеличивают. При переходе в трещиноватые, неоднородные и абразивные породы частоту вращения необходимо ограничивать, так как возникают ударные нагрузки и алмазы скалываются, повышаются их абразивный износ и общий расход. С увеличением глубины скважины резко возрастают расходы мощности на вращение бурильной колонны. В связи с этим частота вращения коронки ограничивается. Расход промывочной жидкости должен быть таким, чтобы обеспечить быструю очистку забоя от шлама и эффективно охлаждать алмазы. Обычно увеличение расхода жидкости способствует повышению механической скорости бурения. Однако из-за малых зазоров между керном, коронкой и стенками скважины резко возрастают давления и пульсация промывочной жидкости. При этом коронка может отрываться от забоя и при последующем ударе о забой будет повреждаться. Чрезмерная промывка приводит к эрозии матрицы и коронки, размыву керна. Но недостаточный расход промывочной жидкости может вызвать серьезные осложнения: 1) зашламование коронки даже при невысоких осевых нагрузках, что влечет за собой снижение механической скорости бурения и повышенный расход алмазов; 2) переизмельчение шлама на забое, требующее дополнительного расхода мощности, увеличение крутящего момента и расхода алмазов; 3) самозаклинивание керна и износ подрезных алмазов, снижение скорости бурения до нуля; 4) перегрев матрицы и прижог коронки.
|