МегаПредмет

ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

ПОРОДОРУЙНУЮЧИЙ ІНСТРУМЕНТ І РЕЖИМ БУРІННЯ

Тип породоруйнуючого інструменту (долота, коронки) вибирається для кожного різновиду або групи порід, які об’єднують різновиди порід зі схожими механічними і абразивними властивостями, категорією з буримості, незалежно від глибини їх залягання.

При виборі породоруйнуючого інструменту необхідно орієнтуватися на найбільш ефективні для даних умов типи. При виборі твердосплавних коронок доцільно орієнтуватися на застосування коронок СМ та СТ в породах 1-2 груп абразивності, а СА – в породах 3-4 груп. При алмазному бурінні застосовувати в породах 3 групи абразивності коронки з нормальною матрицею (3), в породах 4-5 груп – коронки з твердою матрицею (4), 6 групи – з надтвердою матрицею (5).

Конструктивні параметри і галузь застосування алмазних коронок наведені в табл. 5.1.

Конструктивні параметри і галузь застосування твердосплавних коронок наведені в табл. 5.2.

Стандартом передбачено 13 типів системи озброєння шарошкових доліт у залежності від типу гірських порід: М, М3, МС, МСЗ, С, С3, СТ, Т, Т3, ТК, ТК3, К і ОК. Долота мають таку сферу застосування: М – для м’яких порід типу глини, крейди, гіпсу, I-III категорії з буримості; МС – для м’яких з прошарками середніх за твердістю порід; С – для середніх порід типу піщаників, щільних глин, мергелів IV-V категорій з буримості; СТ – для середніх з прошарками твердих порід; Т – для твердих порід типу доломітів, доломітизованих вапняків, базальтів VI-VII категорії з буримості; ТК – для твердих і міцних порід; К – для особливо міцних порід типу гранітів, окремнених вапняків, кварцитів VIII-X категорій з буримості; ОК – для дуже міцних порід XI-XII категорій з буримості.

Основні характеристики шарошкових і лопатевих доліт наведені в табл. 5.3.


Таблиця 5.1

Конструктивні параметри і режими буріння алмазними коронками

Тип коронки Діаметр коронки, мм Робоча площа торця коронки Характеристика порід Категорія порід за буримістю Рекомендовані питомі параметри режиму буріння
зовнішній внутрішній осьове наван­таження на 1см2 робочої площі, даН окружна швидкість, м/с витрата про­мивальної рі­дини, л/хв на 1 мм діаметру
Одношарові
16А3СВ 18,2 Малої і середньої твердості V VI 40-50 40-50 2,0-2,5 0,7-0,8
12,6 0,5-0,6
8,5 0,4-0,5
КС 12,6 Середньої твердості VІ VIІ 40-50 50-60 1,7-2,5 0,5-0,6
01А3 18,2 Малоабразивні, мілкозернисті, щільні, монолітні VІІІ ІХ 60-70 70-80 1,4-2,0 0,5-0,6
12,6 0,4-0,5
8,5 0,3-0,4
6,0 0,3-0,4
01А4 18,2 Абразивні, середньозернисті, тріщинуваті VІІІ ІХ 60-70 70-80 0,8-1,2 0,6-0,7
12,6 0,5-0,7
8,5 0,5-0,7
6,0 0,5-0,7
4,14 0,5-0,7
14А3 18,2 Тріщинуваті VІІІ ІХ Х 60-70 70-80 80-90 0,6-1,2 0,5-0,7
12,6 0,5-0,7
8,5 0,5-0,7
04А3 18,2 Малоабразивні, мілкозернисті і середньозернисті VІІ VІІІ ІХ 50-60 60-70 70-80 1,4-2,3 0,5-0,8
12,6 0,4-0,6
8,5 0,3-0,4
07А3 12,6 Малоабразивні, мілкозернисті і середньозернисті VІІ VІІІ ІХ 50-60 60-70 70-80 1,4-2,3 0,4-0,6
8,5 0,3-0,4
А4ДП 18,2 Щільні і слаботріщинуваті VІІІ ІХ Х 60-70 70-80 80-110 0,8-2,2 0,5-0,6
12,6 0,4-0,5
8,5 0,3-0,4
6,0 0,3-0,4
Імпрегновані
02И3 18,2 Малоабразивні, дуже міцні, щільні, монолітні від тонкозернистих до скритокристалічних ІХ Х ХІ ХІІ 80-100 90-120 100-130 120-150 2,0-3,5 0,4-0,5
12,6 0,3-0,5
8,5 0,2-0,4
6,0 0,2-0,4
4,14 0,2-0,4
02И4 18,2 Абразивні, мілко- і середньозернисті, дуже міцні, щільні і тріщинуваті Х ХІ ХІІ 90-120 100-130 120-150 1,6-2,3 0,5-0,6
12,6 0,5-0,6
8,5 0,4-0,6
6,0 0,4-0,6
4,14 0,4-0,6
И4ДП 12,6 Слаботріщинуваті і тріщинуваті, які перемежовуються, абразивні ІХ Х ХІ ХІІ 80-100 90-120 100-130 120-150 1,6-2,6 0,5-0,6
8,5 0,4-0,6

Таблиця 5.2

Конструктивні параметри і режими буріння твердосплавними коронками

Коронка Характеристика порід Типові представники порід Категорія порід з буримості Діаметр, мм Кількість різців Рекомендовані параметри режиму буріння
зовнішній внутрішній основних підрізних осьове навантаження на 1 основний різець, даН окружна швидкість коронки, м/с питома витрата промивальної рідини, л/хв на 1 мм діаметру
М1 М’які однорідні Суглинки, глини, торф, крейда I-III - - - - 50-60   1,0-1,5 1-1,5
М2 М’які з твердими прошарками Глини, слабозцементовані пісковики, глинисті алевроліти, мергелі, нещільні вапняки II-IV   - - - - 60-80 1,0-1,5 1,2-1,6
М5 М’які однорідні Глини, слабозцементовані пісковики, ангідрити, глинисті сланці II-IV 25-60 1,0-1,8 1,2-1,6
СМ3 Малоабразивні монолітні Аргіліти, алевроліти, глинисті сланці, доломіти, гіпси, вапняки IV-VI - 60-100 1,0-1,6 1-1,2
СМ4 Малоабразивні монолітні які перемежо­вуються за твердістю Алевроліти, аргіліти, глинисті і піщані сланці, вапняки, базальти, дуніти V-VI, частково VII 50-80 0,8-2,0 1,2-1,6
СМ5 Малоабразивні монолітні і слаботріщинуваті Доломіти, вапняки, глинисті і піщані сланці, серпентиніти V-VI 40-60 0,8-1,8 1,2-1,6
СМ6 Малоабразивні монолітні і тріщинуваті Доломіти, вапняки, серпентиніти, перидотити VI-VII 50-70 1,0-1,6 0,8-1,2
СТ2 Малоабразивні, тріщинуваті, які перемежовуються Вапняки, частково окремне ні доломіти, сланці з твердими включеннями IV-VI 40-70 0,7-1,4 0,8-1,1
СА1 Абразивні, монолітні, щільні, тонко- і мілкозер­нисті Пісковики, грубі алевроліти, габро, порфірити, піщані сланці VI-VIII 50-80 0,6-1,5 0,8-1,6
СА2 Абразивні, монолітні і які перемежовуються Пісковики, алевроліти, діорити, габро, порфірити, окварцовані вапняки VI-VIII, частково IX 50-80 0,8-1,5 0,8-1,4
СА3 Абразивні, монолітні і які перемежовуються Пісковики, алевроліти, діорити, габро, порфірити, окварцовані вапняки VI-VIII, частково IX 50-80 0,8-1,5 0,8-1,5
СА4 Абразивні, монолітні і слаботріщинувати Габро, піроксеніти, діорити, дацити, скарни VI-IX 50-60 0,6-1,2 0,8-1,6
СА5 Абразивні, монолітні і які перемежовуються Пісковики, алевроліти, діорити, габро, порфірити, окварцовані вапняки VI-VIII, частково IX 50-80 0,8-1,5 0,8-1,4
СА6 Абразивні, монолітні і які перемежовуються Пісковики, алевроліти, діорити, габро, порфірити, окварцовані вапняки VI-VIII, частково IX 50-80 0,8-1,5 0,8-1,5

Таблиця 5.3

Основні характеристики шарошкових і лопатевих доліт

Шифр долота Діаметр долота, мм Тип і маркування різьби Промивальні канали Максимально припустимі Висота, мм Вага, кг
кількість діаметр, мм осьове навантаження, даН частота обертання, хв-1
Шарошкові долота
ІІ46К-ЦА З-38 0,9
ІІІ59К-ЦА З-42 1,0
ІІІ76Т-ЦВ З-42 128,4 2,5
ІІІ76К-ЦВ З-42 2,25
ІІІ76ОК-ЦА З-42 2,25
ІІ93С-ЦВ-2 З-50 2,5
ІІІ93Т-ЦВ-3 З-50 146,5 4,6
ІІІ93К-ЦА З-50 146,5 4,7
ІІ112М-ГВ З-63,5 12* 4,5
ІІІ112С-ЦВ З-63,5 5,26
ІІІ112Т-ЦВ З-63,5 6,4
ІІІ112К-ЦВ З-63,5 7,5
ІІІ132М-ГВ З-63,5 14* 6,7
ІІІ132С-ЦВ-2 З-63,5 8,9
ІІІ132Т-ЦВ З-63,5 8,9
ІІІ132К-ЦВ З-63,5 9,7
ІІІ151М-ГВ З-88 15* 8,1
ІІІ151С-ЦВ З-88 12,5
ІІІ151Т-ЦВ З-88 12,3
ІІІ151К-ЦВ З-88 13,4
Лопатеві долота різально-сколюючої дії
2Л-76 З-42   2,3
2Л-93 З-50   3,7
2Л-112 З-66   4,5
2Л-132 З-88   7,0
2Л-151 З-88   8,8
3Л-132 З-88   9,5
3Л-151 З-88   11,5
3Л-190,5 190,5 З-117  
3ЛГ-190,5 190,5 З-117 10-14  
Лопатеві долота різально-стиральної дії
3ИРГ-190,5 190,5 З-117 10-14  
6ИР-76 З-42   2,0
6ИР-93 З-66   2,5
6ИР-112 З-66   4,0
6ИР-132 З-88   8,0
6ИР-151 З-88   12,5
6ИР-190,5 190,5 З-117   19,0
6ИРГ-190,5 190,5 З-117 10-14   19,0

*Діаметр отворів гідравлічних насадок: конічної 8 мм, циліндричної відповідно 12, 14, 15 мм.

Основні конструктивні параметри породоруйнуючого інструменту надаються у вигляді таблиці (табл. 5.4).

Таблиця 5.4

Області застосування і характеристика породоруйнуючого інструменту

Інтервал використання Характеристика порід Тип породоруйнуючого інструменту Конструктивні параметри
Наймену­вання Категорія з буримості Група абразивності Діаметр, мм Число основних різців (пакетів) Площа торця, см2
Зовнішн. Внутр.
                 

 

В таблицю заносяться дані вибраних типів породоруйнуючого інструменту для кожної групи порід і діаметру.

Проектування режимів буріння включає розрахунок для кожного типу породоруйнуючого інструменту значень режимних параметрів, їх корегування з врахуванням конкретних умов буріння, бурового обладнання і інструменту, що застосовуються, співставлення з існуючими рекомендаціями і остаточне їх визначення.

При твердосплавному бурінні параметри режиму буріння визначаються наступним чином.

Осьове навантаження на коронку визначається за формулою

С = Спит∙m, даН, (5.1)

де Спит – питоме навантаження на один основний різець (пакет), даН; m – кількість основних різців (пакетів) у коронці визначеного типу і діаметра.

Величину С0 вибирають з урахуванням міцності твердосплавних різців. Навантаження, що рекомендуються, на один основний (об’ємний) різець наведені в табл. 5.2, яку можна використовувати також при виборі типу твердосплавної коронки, що відповідає визначеної категорії порід з буримості.

Частота обертання бурового снаряда визначається, виходячи з окружної швидкості різця, що рекомендується, за формулою

, хв-1, (5.2)

де Vокр – окружна швидкість руху різця, м/с; Dc – середній діаметр коронки в м, який у свою чергу дорівнює

, м, (5.3)

де Dз і Dв – відповідно зовнішній та внутрішній діаметри коронки, м.

Конструктивні параметри твердосплавних коронок наведені в табл. 5.2.

Витрату промивальної рідини знаходять з питомої витрати, що рекомендується, у л/хв на 1 см діаметра коронки (табл. 5.2) за формулою

л/хв, (5.4)

де qпит – питома об’ємна витрата на 1 мм діаметра, л/хв; Dз – зовнішній діаметр коронки, мм.

Можна також визначити потрібну витрату промивальної рідини, виходячи зі швидкості, що рекомендується, висхідного потоку, помноживши цю величину на площу кільцевого каналу між стінками свердловини і бурильних труб. Саме так визначають, наприклад, витрату повітря при бурінні з продувкою.

В абразивних породах необхідно знижувати частоту обертання снаряда, а осьове навантаження збільшувати аж до максимальних значень, що рекомендуються.

При алмазному бурінні параметри режиму буріння визначаються наступним чином.

Осьове навантаження на коронку визначається за формулою

, даН, (5.5)

де Спит – питоме осьове навантаження на робочий торець коронки, даН/см2 (табл. 5.2); S – площа робочої частини торця коронки (за винятком площі промивальних каналів), см2 (табл. 5.2).

Частота обертання бурового снаряда аналогічно твердосплавному бурінню

, хв-1. (5.6)

Витрата промивальної рідини визначається за формулою

л/хв, (5.7)

де qпит – питома об’ємна витрата промивальної рідини в л/хв на 1 мм діаметра коронки (табл. 5.2); Dз – зовнішній діаметр коронки, мм.

При безкерновому бурінні параметри режиму буріння визначаються наступним чином.

Осьове навантаження на долото визначається за формулою

, даН, (5.8)

де Спит – питоме навантаження на 1 см долота, що залежить від його типу і твердості порід (табл. 5.5); DД – діаметр долота, см

З метою забезпечення міцності долота осьове навантаження С не повинне перевищувати припустиме. Навантаження С створюється колоною ОБТ, довжина якої визначається з виразу

, м, (5.9)

де k = 1,25 – коефіцієнт збільшення довжини ОБТ для додаткового розтягання бурильних труб; q1м – вага 1 м ОБТ, даН; rр – густина промивальної рідини, кг/м3; rм – щільність матеріалу бурильних труб (для сталі rм=7850 кг/м3).

Частоту обертання долота орієнтовно можна визначити за формулою:

, хв-1. (5.10)

Окружну швидкість обертання можна прийняти використовуючи рекомендовані дані (табл. 5.5).

Витрата промивальної рідини

, м3/с, (5.11)

де Vвп – швидкість висхідного потоку промивальної рідини, м/с; DД, dбт – діаметр відповідно долота і бурильних труб, м.

Швидкість висхідного потоку приймається тем більше, чим вище швидкість буріння і менше діаметр свердловини. При бурінні свердловин великих діаметрів для зменшення розрахункової величини Q допускається зниження Vвп до 0,2-0,3 м/с, однак у цьому випадку для збільшення несучої здатності розчину варто підвищити його щільність і в’язкість. Орієнтовано швидкість висхідного потоку можна прийняти використовуючи рекомендовані данні (табл. 5.5).

Таблиця 5.5

Режими безкернового буріння

Тип долота Категорія порід Питоме осьове навантаження, даН/см Окружна швидкість обертання, м/с Питома витрата промивальної рідини, л/хв/см Швидкість висхідного потоку, м/с
Лопатеві долота
Л І-ІІ 180-190 1,0-1,2 12-16 0,6-0,8
Л III-IV 190-200 1,2-1,8 15-20 0,6-0,8
ИР IV-V 220-240 1,2-1,8 13-18 0,6-0,8
Пікобури
  І-ІІ 50-60 0,8-1,2 12-16 0,6-0,8
  III-IV 60-70 1,0-1,4 15-20 0,6-0,8
  IV-V 70-90 0,6-1,2 13-18 0,6-0,8
Алмазні долота
  VII-VIII 70-80 0,4-1,0 8-10 0,3
  IX-XI 80-90 0,8-1,4 6-8 0,25
Шарошкові долота
М I-IV 150-200 0,8-1,2 25-35 0,8
С V-VII 200-250 1,0-1,4 20-25 0,8
СТ, СЗ V-VII 200-300 0,8-1,2 20-25 0,8
Т, ТЗ VII-VIII 250-300 0,7-1,1 15-20 0,6
ТКЗ, ТК VII-IX 250-350 0,6-1,0 15-20 0,6
К IX-X 250-400 0,6-0,9 13-15 0,4
ОК XII 400-500 0,6-0,8 13-15 0,4

 

Скореговані значення режимних параметрів з урахуванням точності вимірювальних приладів і характеристики верстата або насосу зводяться в табл. 5.6.

Таблиця 5.6

Прийняті значення режимних параметрів

Інтервал використання Порода Категорія з буримості Типорозмір ПРІ Значення режимних параметрів Примітка
Сос, даН n, хв-1 Q, л/хв
               

 

В примітці вказуються обмеження чи інші особливості режиму буріння окремих інтервалів свердловини, пов’язаних з тріщинуватістю порід, глибиною буріння та ін.

Далі розглядаються особливості буріння по корисній копалині, що забезпечують отримання кондиційного виходу керну.

 
©2015 www.megapredmet.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.