Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Выбор режимных параметров — осевой нагрузки и частоты вращения должен производиться с учетом технических возмож­ностей бурового оборудования и инструмента. Осевая нагрузка и частота вращения ограничиваются, как правило, прочностью по­родоразрушающего инструмента и бурильной колонны, а также установленной мощностью приводного двигателя бурового станка или агрегата. Для применяемых в колонковом бурении способов бурения и породоразрушающего инструмента разработаны опти­мальные режимные параметры, позволяющие получать наиболее высокие показатели бурения. Однако часто при выбранной буро­вой установке (на основании геолого-технических условий бурения, способа бурения и конструкции скважины) оптимальные режимы бурения не могут быть получены по всей глубине скважины в свя­зи с недостаточной мощностью приводного двигателя, что в целом приводит к снижению показателей бурения.

Пользуясь зависимостями

N„ = ^ + N* + N„1 Nлa = Nш + Nt + Net + Nв, (1Х.17)

можно: 1) рассчитать предельные глубины бурения с различными частотами вращения и, таким образом, оценить возможность реа­лизации частот вращения, предусмотренных в буровом станке, выбранном для конкретных геолого-технических условий бурения;

2) рассчитать в случае необходимости возможную глубину бурения

большим диаметром, чем это предусмотрено технической харак­теристикой станка; 3) оценить в целом экономическую целесооб­разность применения выбранного бурового агрегата в конкретных геолого-технических условиях или обосновать необходимость ис­пользования более мощного бурового агрегата с целью повыше­ния производительности бурения.

Для решения этих задач уравнение (IX.17) решается относи­тельно глубины бурения I при заданных оптимальных режимных параметрах, бурильной колонне и диаметре скважины.

В случае применения электродвигателей при алмазном бурении предельная глубина бурения при заданных режимных параметрах, бурильных трубах и диаметре скважины может быть рассчитана на основании формул (1Х. З), (IX.6), (IX.8) и (IX.14) по формуле (IX. 18). При твердосплавном бурении вместо формулы (1Х. З) учитывается формула (IX.2), при бескерновом бурении — формула (1Х.4).

Тогда при использовании электродвигателей получим следую­щие расчетные формулы:

для алмазного бурения

TOC o "1-5" h z, Л^дв -1Рп (2; Ю-«Оср + 2,45- 10-‘б) + Всп] ^

кс (2,0- 10-*<тбп* + 0,8- 10-М*л) ’ (1л. 1в;

для твердосплавного бурения

, ЛГДВ-[5,3- 10-‘ЯпССр(0,137 + ц) + 2,45- 10-*бРл + Всл] /уу

*с (2,0- 10-*?бп* + 0,8- 10“»?<Рл) ’ ‘ ‘

для бескернового бурения

ь = *ДВ — [Рп (3- 10~4Р + 2,45- 10-«б) + Всп] (1Х 20)

кс (2,0- 10-*</6л* + 0,8- 10-3<?<Рл)

При использовании формул (1Х.7) и (IX. 13) вместо (1Х.8) и (IX. 14) предельные глубины бурения могут быть рассчитаны по следующим формулам:

для алмазного бурения

°>75 ГЛ^дВ—[ 1,1 Л^дв(6-10—а+1,2- 10-*л)+ Рп (2,45-10—*6 +2- 10-«£>ср)]

+ 206) —л1-85 (1 + 0,44 сскф)

(£/)’

(IX. 21)

для твердосплавного бурения

о-76 Г ЛГдв-[1,1Л/дВ(6.10-*+1,2.10-‘л);Ря-2,45.10-*б +

МЛ*4*1 [8.28-10-* (0,9 + 206) (£/^;Гб я1 ’85 (1 + 0,44 созф) ] •

В том случае, когда используется дизельный привод, необходи­мо из общей мощности двигателя вычесть мощность, расходуе­мую на привод насоса,

Решая уравнение (IX. 17) относительно п или О, можно рассчи­тать предельные значения частоты вращения или диаметра сква­жины при остальных заданных величинах.

Для оценки экономической целесообразности применения выб­ранного бурового станка, а также для сравнения эффективности применения различных буровых станков и для технического обос­нования применения более мощных буровых установок в конкрет­ных геолого-технических условиях в соответствии с методикой, разработанной СКВ ВПО «Союзгеотехника» рекомендуется пока­затель средневзвешенной частоты вращения [13, 24, 31]

1

(IX. 23)

где Ь — глубина скважины, м; Ц — предельные глубины примене­ния частот вращения пи м.

Для технического обоснования целесообразности применения более мощного бурового станка необходимо произвести сопостав­ление средневзвешенных частот вращения, рассчитанных для срав­ниваемых станков. Применение более мощного станка будет це­лесообразно в том случае, если бурение на конечную глубину бу­дет возможно с наиболее высокой частотой вращения породораз­рушающего инструмента.

Комментарии запрещены.