ОБОСНОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ РАЗМЕРОВ БАШМАКА ОБСАДНЫХ ТРУБ
Вопросы погружения обсадных труб при бурении рыхлых пород, содержащих обломочный материал, представляют большой практический интерес? так как эти породы бурят, как правило, с погружением обсадных труб, и собственно процесс бурения во многом определяется эффективностью их погружения. Забивной способ принудительного погружения обсадных труб относится к наиболее’ распространенным в практике бурения неглубоких скважин с одновременным креплением ствола. При бурении песчано-гравийных пород
Рис. 11.3. Породоразрушагощис башмаки для обсадных груб: |
обсадная колонна испытывает значительные сопротивления как по боковой поверхности, так и по торцу. Особенно такие сопротивления велики по торцу башмака.
В предыдущих разделах было показано, что для успешной проходки рыхлых пород с обломочными включениями породоразрушающий инструмент полезно оснащать опережающим коническим элементом. Благодаря этому элементу достигается образование опережающей скважины и разрыхление забоя, что обеспечивает последующее более эффективное внедрение кольцевого инструмента. Помимо отмеченного, конусный элемент при встрече валуна или крупной гальки входит с ними в контакт посредством точечной опоры, что способствует созданию лучших условий для выворачивания или смещения валуна.
С целью достижения аналогичного эффекта при погружении обсадных труб автором совместно с Ю. А. Арсентьевым предложено башмак обсадных труб выполнять не в виде кольцевого заостренного или зубчатого цилиндра, а в виде отрезка трубы, пересеченного плоскостью, наклоненной под некоторым углом к оси трубы (такой башмак получцл название скошенного башмака). На рис. 11.3 показано два типа башмаков: скошенного и с плоским торцом.
Экспериментальные исследования и опытное применение различных башмаков позволили установить следующее. Скошенный башмак изготовить намного проще зубчатого. Трудоемкость его изготовления такая же, как и плоского башмака. Башмак со скосом обеспечивает более эффективное погружение обсадных труб в песчано-гравийную породу, чем зубчатый или плоский башмак. При этом скорость погружения труб на глубину от 14 до 30 м возросла более чем в 1,5 раза. Заметных отклонений скважины от вертикали в указанных интервалах обнаружено не было.