|
22 1.2. Разработка способа и устройства формирования осевой нагрузки на долото Из анализа технологического процесса работы бурильного инструмента во время углубления скважины с ГЗД следует, что обеспечением необходимой величины Оз, по существу поддерживается нормальный автономный режим его работы. Между подачами ВЧ БК такой режим нарушается, так как запаса усилия от сжатой части БК, в отличие от роторного привода, когда БК интенсивно закручена, при ГЗД практически нет. Кроме того, в скважинах с зенитными углами более 30 из-за сил трения при движении БК к забою величина ее разгрузки на забой доходит с запаздыванием, не смотря на дополнительные массы УБТ, включаемые в верхнюю часть колонны при бурении горизонтальных участков скважин. Учитывая, что промежуток времени [73], продвижения к устью скважины сигнала об изменении забойного параметра, обработки информации об этом изменении, поступления команды на исполнительный механизм подачи ВЧ и продвижения сигнала к управляемому звену часто составляет секунды, становится очевидной необходимость в применении способов и устройств, выполняющих снижение G, и ускоряющих формирование G, в таких ситуациях, а также снижающих неравномерность п с целью повышения уровня автономности работы БИТ и эффективности углубления скважины. Как отмечено в работах [62, 74], физическое моделирование процессов работы низа бурильного инструмента, долота и разрушения породы на забое скважины, отвечающее всем критериям подобия, возможно только при выполнении натурной модели. Поэтому результаты огромной работы [28-33,7479, 80, 81] по исследованию процесса разрушения пород под штампом получены в основном в условиях приближенного моделирования при раздельном статическом и ударном воздействии на породу, тогда как в скважине удары зубьев о породу, в физическом понимании, эпизодичны, а разрушение породы происходит от последовательного действия на нее статической Ост и динамической Од при виброударном характере Од. |
77 Тд, Тдр периоды ОЗВД при этих способах. Далее результаты расчетов 1у, применяются при определении длины сжатых труб, необходимых для создания остальной части осевой нагрузки на долото при комбинированной БК, а также длины растянутой части БК, участвующей в создании G путем уравновешивания нагрузки Огв • формулы (44), (48) и (49). 2.2. Разработка способа и устройства формирования осевой нагрузки на долото типа УФОВЩ Из анализа технологического процесса работы бурильного инструмента во время углубления скважины с ГЗД следует, что обеспечением необходимой величины Оз, по существу поддерживается нормальный автономный режим его работы. Между подачами ВЧ БК такой режим нарушается, так как запаса усилия от сжатой части БК, в отличие от роторного привода, когда БК интенсивно закручена, при ГЗД практически нет. Кроме того, в скважинах с зенитными углами более 30 из-за сил трения при движении БК к забою величина ее разгрузки на забой доходит с запаздыванием, не смотря на дополнительные массы УБТ, включаемые в верхнюю часть колонны при бурении горизонтальных участков скважин. Учитывая, что промежуток времени [21], продвижения к устью скважины сигнала об изменении забойного параметра, обработки информации об этом изменении, поступления команды на исполнительный механизм подачи ВЧ и продвижения сигнала к управляемому звену часто составляет секунды, становится очевидной необходимость в применении способов и устройств, выполняющих снижение G, и ускоряющих формирование G, в таких ситуациях, а также снижающих неравномерность п с целью повышения уровня автономности работы БИТ и эффективности углубления скважины. В связи с отмеченными факторами, в работе решались задачи по созданию устройства формирования осевой нагрузки, устанавливаемого над ГЗД и 168 5. РАЗРАБОТКА РОТОРНО-ШПИВДЕЛЬНОГО СПОСОБА БУРЕНИЯ Углубление скважин считается основным процессом в их строительстве. За более чем столетний период в этом направлении накоплен огромный опыт [102-135 и др.]. Однако в настоящее время имеются значительные возможности по совершенствованию оптимизации процесса углубления скважин при обобщении результатов исследований по разрушению горных пород, а также по динамике и вибропроцессам, происходящим на забое скважины и в системе бурильного инструмента. Как отмечено в работах [3, 111], физическое моделирование процессов работы низа бурильного инструмента, долота и разрушения породы на забое скважины, отвечающее всем критериям подобия, возможно только при выполнении натурной модели. Поэтому результаты огромной работы [53-58, 111-116, 121, 122] по исследованию процесса разрушения пород под штампом получены в основном в условиях приближенного моделирования при раздельном статическом и ударном воздействии на породу, тогда как в скважине удары зубьев о породу, в физическом понимании, эпизодичны, а разрушение породы происходит от последовательного действия на нее статической Ост и динамической Од при виброударном характере Од. В работах Филимонова Н.М., Мавлютова М.Р. и Вдовина К.И. описана определенная последовательность трех и более форм (скачков) разрушения горных пород индентором с поэтапным повышением энергии, передаваемой породе (рисунок 30 и [111]). При этом не показаны отличия в реализации энергии (и сил) при воздействии на породу в стендовых и скважинных условиях. Из анализа результатов указанных и др. работ и информации, полученной при бурении роторным способом следует, что осевая деформация горных пород под зубом шарошечного долота 831 может быть значительно больше, чем при применяемых в настоящее время способах бурения. |