Осевая нагрузка при бурении скважин

Осевой нагрузкой на долото является по сути определяющая механической скорости проведения бурильных работ: чем выше будет нагрузка на ось, тем выше скорость проведения бурильных работ. Как же правильно выбирается осевая нагрузка? Важно тщательно и без сбоев выбрать эту величину, ведь успех всего бурения непосредственно зависит от нагрузки на ось. Осевую нагрузку следует выбирать так, чтобы при процессе разрушения горные породы становились объемными, или хотя бы близки к таковому состоянию. Этот процесс крайне важен на протяжении всего бурения.

Следует знать, что непосредственное влияние нагрузки на ось в разных породах может проявляться по разному. Важным фактором является наличие существенного приумножения скоростей проведения бурения при возможном повышении осевой нагрузки. Проведение бурильных работ скважины непременно следует проводить при возможных осевых нагрузках, какие могут обеспечивать достаточный интервал механической скорости, а также продольную проходку на долота. Прочность используемого долота может ограничивать лимитами усиление осевой нагрузки, при производстве бурильных работ в твердых породах. В этих породах также влияет на осевую нагрузку прочность бурового вала. Нельзя пренебрегать этими данными, так как это может привести к неправильному выбору нагрузки на ось долота и выход из строя буровой установки. Аккумуляцию осевой нагрузки практикуются и в трещиноватых породах. Это делается во избежание подклинивания или выхода из строя долота. Существует выведенная формула для выбора осевой нагрузки.

где Fк как известно диаметр площади контактного соприкосновения долота с породой в мм квадратных;

р —пределы возможной текучести пород или твердость горных пород. Она измеряется в МПа.

Существует некая локализация характера горных пород от нагрузки на один сантиметр диаметра (в кН):

Лопастные – от одного до четырех

Режуще-истирающие – от двух до восьми

МиМ от двух до шести, в крайнем случае семи.

С – от трех до восьми.

СТ – от пяти до десяти.

Т – от семи до десяти.

ТК – от восьми до пятнадцати.

ТЗ, ТКЗ, ОК от девяти до двадцати.

Верный выбор частоты кружения, как и выбор нагрузки на ось долота, должен исходить из знаний и учета механико-физических, а также технологических свойств бурильных пород. Основными свойствами должны являться прочность, абразивность, хрупкость и другие. Полезно знать, что если увеличить частоту вращения шарошечного долота, то есть возможность очень прилично сократить глубину разрушения, но при этом сильно возрастает число поражений, которые наносят шарошки забою. Именно поэтому многие придают большое значение максимуму зависимостей скоростей проведения бурильных работ от частот вращения.

Однако некоторые специалисты советуют выбирать частоту вращения долота не из условий достижений максимальной скорости проведения бурильных работ, а из достаточного интервала проходимости долота. Обуславливают они это тем, что так не понижается рейсовая скорость прохождения грунта. Также следует помнить о том, что нельзя использовать высокие скорости при бурении абразивных пород. Это чревато высоким износом основного оборудования и преждевременного выхода его из строя.