Режим бурения

Рис. 8. Зависимость механической скорости бурения от водотдачи промывочной жидкости

Рис.9. Зависимость механической скорости бурения от вязкости промывочной жидкости
М
еханическая скорость проходки снижается с уменьшением водоотдачи. Это объясняется тем, что образуется более прочная корка, затрудняющая удаление обломков, а также снижением скорости проникновения фильтрата в микротрещины породы и замедляется темп выравнивания давлений.

Чем выше проницаемость пород и больше водоотдача (фильтрация), меньше вязкость фильтрата, ниже частота вращения, больше продолжительность контакта, тем слабее влияние плотности раствора, т.к. давление на забое и глубине выкола успевает выравниваться. С увеличением предельного динамического напряжения сдвига или плотность промывочной жидкости при неизменной скорости промывки возрастают гидравлические сопротивления в циркуляционной системе и давление, которое должны создавать буровые насосы, а следовательно, гидравлическая мощность на промывку скважины (при смене воды на глинистый раствор приходится уменьшать Q, что часто ведет к снижению ).

1.2.5. Влияние параметров режима бурения на работу долот

На работоспособность долота влияет различное сочетание параметров режима бурения, а на снижение долговечности долота - увеличение осевой нагрузки, частоты вращения, плотности и вязкости бурового раствора, а также большое содержание твердой фазы, вибрация бурового инструмента, продольное и поперечное колебания низа бурильной колонны и многое другое.

Основная цель при бурении - максимальное время работы долота за один рейс. В то же время, если изменение одного из параметров режима бурения ведет к повышению скорости бурения за минимальное время и увеличивается проходка на долото, то такое изменение целесообразно.
С увеличением осевой нагрузки повышается механическая скорость бурения, но более интенсивно изнашивается вооружение и опора шарошек долота. Текущую скорость бурения можно определить по формуле ,
где - начальная механическая скорость;
- время с начала рейса;
- декремент падения скорости вследствие изнашивания.
Тогда проходка на долото может быть определена по формуле

т.е. чем выше и медленнее изнашивание долота, тем больше проходка.
Проходку можно определить и через параметры режима бурения
,
где ,
.
Здесь - средняя механическая скорость;
- продолжительность рейса;
- эмпирические коэффициенты;
- показатели степени.
Иначе .
Известно, что в 3-4 раза больше, чем . Следовательно, увеличение осевой нагрузки более эффективно, чем повышение частоты вращения, если нет ограничений по прочности всей бурильной колонны и крутящему моменту. Поэтому при повышении осевой нагрузки увеличивается проходка на долото. Однако частоту вращения необходимо подбирать в каждом конкретном случае.