Проверяемый текст
Мнацаканов Вадим Александрович. Исследование и разработка технологии строительства газовых скважин с субгоризонтальным окончанием в сложных геолого-технических условиях (Диссертация 2004)
[стр. 157]

Промысловые испытания РГПЖ были проведены на Солкинском месторождении Западной Сибири, в интервале 310-460 м на скважинах № 668 и 688 [90].
Причем на скважине № 668 бурили струями технической воды при расходе 40 л/с, перепаде давления на долоте 21-22 МПа, частоте вращения инструмента 80 об/мин.
В начале интервала механическая скорость бурения была такая же, как при турбинном бурении шарошечными долотами, но проходка за один оборот струйного долота была в 4-5 раз выше, чем шарошечного.
Однако
на глубине 460 м струйное долото остановилось, поскольку встретился твердый пропласток.
На скважине № 688 бурили струями глинистого раствора плотностью 1140-1170 кг/м3 с 4% по объему песка при перепаде давления на долоте 12-19 МПа.
Остальные параметры режима бурения были такими же, как на скважине № 668.
Механическая скорость бурения изменялась в пределах 144-42 м/час.
В отличие от бурения водой механическая скорость в конце интервала бурения
быда довольно,-значительной 40-50 м/час, но существенно ниже, чем при турбинном бурении шарошечным долотом.
На основании техникоэкономического анализа полученных результатов сделан вывод об экономической эффективности струйного бурения, но необходимы буровые насосы, оборудование и
инструмент с рабочим давлением 50-60 МПа.
Полученные результаты согласуются с зарубежными данными
[91].
Общим для всех данных по РГПЖ является то, что оно происходит при различном давлении в центре пятна струи по отношению к прочности породы на одноосное сжатие, что, по нашему мнению, связано с различием в механизме разрушения струей различных горных пород.
Механизм РГПЖ\ Ранее уже отмечалось, что механизм РГПЖ детально не раскрыт, поскольку в процессе исследований основное внимание обращалось на интегральный эффект на конечные результаты воздействия струи на породу.
Все исследователи,
занимающиеся РГПЖ, как чистой, так и с абразивными примесями подчеркивают “сложность и специфичность явления размыва” (породы) [82], но их взгляды на причины разрушения породы расходятся.
Одни считают, что разрушение происходит под действием нормального давления струи на породу
[82, 92 95], т.е.
в результате сжатия породы.
Но тогда разрушение должно происходить при динамическом давлении в пятне струи, соизмеримом с твердостью породы, а в опыте породы разрушаются уже при давлениях, кратно меньших не только
твердости породы, но и ее прочности на одноосное сжатие.
Другие
[87] видят причину в касательных напряжениях трения, возникающих при растекании струи по породе после удара.
Это, на первый взгляд, согласуется с опытом, ибо разрушение породы действительно начинается по периферии струи, где максимальна скорость веерной струи
[89].
Однако оценим значение касательных напряжений, действующих на породу при растекании струи.
Напряжение трения г в ламинарном пограничном подслое можно определить по формуле:
157 (6.5)
[стр. 76]

• Таблица 3.3 Результаты разрушения породы струей глинистого раствора с песком.
* ! Прочность Давление струи ' Минимальная удельная энерПорода породы, , МПа ,МПа % гоемкость разрушения породы, Дж/см3 —Мрамор -90—56 62 6000 Цементный камень 16,5 31 186 1500 При разрушении цементного камня струей воды получены близкие значения энергоемкости процесса; Как видим, энергоемкость РГПЖ как струей воды, так и воды с доI • бавками абразива (глинистый раствор, глинистый раствор с песком) очень высока даже при оптимальных параметрах процесса, обеспечивающие минимум удельных затрат энергии.
Например, для мрамора она составляет 6ООО Дж/см3, тогда как при механическом разрушении зубом долота составляет около 300 Дж/см3 [65], т.е.
в двадцать раз ниже.
Подобные работы были выполнены ранее Биишевым А.Г., Струговцом Е.Т.
[68], Арзумановым Р.Г.
[69], Войцеховским Б.В.
[70] и др.
Они получили результаты в целом сходные с приведенными, но имеются и некоторые интересные отличия.
Так, в работе [71] отмечается, что одинаковая глубина разрушения породы прочностью (на одноосное сжатие) 16,5 МПа получена водой при скорости струи 145 м/с, глинистым раствором 100 • м/с, а глинистым раствором с песком в количестве 3-4% только 65 м/с.
Приведенным • , * значениям скорости соответствует давление в центре пятна струи 64, 32 и 14 процентов от прочности породы.
При динамическом давлении струи на эту же породу не более 10 МПа глубина разрушения последней водой примерно на порядок меньше, чем глинистым раствором с песком.
Однако при увеличении динамического давления до 20 МПа эта разница резко сокращается до 35-40%.
Для более прочных пород различие в глубине разрушения еще меньше.
В работе [72] рассмотрено разрушение мрамора поступательной и вихревой струей воды.
Установлено, что при постоянной мощности струи эффективность разрушения породы вихревой струей выше, чем поступательной.
Однако энергоемкость разрушения горной породы очень высока на два порядка выше, чем при механическом разрушении, т.е.
значительно выше^ чем в опытах других авторов.
Последнее объясняется невысоким давлением струи на породу, недостаточным для ее эффективного разрушения.
Промысловые испытания РГПЖ были проведены на Солкинском месторождении Западной Сибири в интервале 310-460 м на скважинах № 668 и
№ 688 [73].
Причем на скв.
№668 бурили струями технической воды при расходе 40 л/с, перепаде давления на долоте 21-22 МПа, частоте вращения инструмента 80 об/мин.
В начале интервала механическая скорость бурения была такая же, как при турбинном бурении шарошечными долотами, но проходка за один оборот струйного долота была в 4-5 раз выше, чем шарошечного.
Одна


[стр.,77]

ко на глубине 460 м струйное долото остановилось, поскольку встретился твердый пропласток.
На скв.
№ 688 бурили струями глинистого раствора плотностью 1140-1170 кг/м3 с 4%' по объему песка при перепаде давления на долоте 12-19 МПа.
Остальные параметры режима бурения были такими же, как на скв.
№668.
Механическая скорость бурения изменялась в пределах 144-42 м/час.
В отличие от бурения водой механическая скорость в конце интервала бурения
была довольно значительной 40-50 м/час, но существенно ниже, чем при турбинном бурении шарошечным долотом.
На основании техникоэкономического анализа полученных результатов сделан вывод об экономической эффективности струйного бурения, но необходимы буровые насосы, оборудование и
инртру, мент с рабочим давлением 50-60 МПа.
Полученные результаты согласуются с зарубежными данными
[74].
Общим для всех данных по .РГТ1Ж является то, что оно происходит при различном давлении в центре пятна струи по отношению к прочности породы на одноосное сжатие, что, по нашему мнению, связано с различием в механизме разрушения струей различных горных пород.
,
1 Механизм РГПЖ.
Ранее уже отмечалось, что механизм РГПЖ детально не раскрыт, поскольку в процессе исследований основное внимание обращалось на интегральный эффект на конечные результаты воздействия струи на породу.
Все исследователи,
занимающиеся РГПЖ, как чистой, так и с абразивными примесями подчеркивают “сложность и специфичность явления размыва” (породы) [65], но их взгляды на причины раз.
рушения породы расходятся.
Одни считают, что разрушение происходит под действием нормального давления струи на породу
[65,75-78], т.е.
в результате сжатия породы.
Но тогда разрушение должно происходить при динамическом давлении в пятне струи, соизмеримом с твердостью породы, а в опыте породы разрушаются уже при давлениях, кратно меньших не только
твердоI • сти породы, но и ее прочности на одноосное сжатие.
Другие
[69] видят причину в касательных напряжениях зрения, возникающих при растекании струи по породе после удара.
Это, на первый взгляд, согласуется с опытом, ибо разрушение породы действительно начинается по периферии струи, где максимальна скорость веерной струи
[72].
Однако оценим значение касательных напряжений, действующих на породу при растекании струи.
Напряжение трения г в ламинарном пограничном подслое можно определить по формуле:
(3.13) где ц коэффициент динамической вязкости жидкости; ун скорость растекания струи по породе; 77

[Back]