|
23 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 1.1. и [74]). 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 631 может быть значительно больше, чем при применяемых в настоящее время способах бурения. Следовательно, дальнейшее повышение эффективности процесса углубления скважины на нефть и газ возможно за счет увеличения механической скорости проходки которая считается и критерием эффективности процесса бурения скважин. Исследования по изменению Ум при разных способах бурения свидетельствуют, что при низкооборотном бурении в сравнении с турбинным Ум снижается в 3...8 раз в зависимости от особенностей привода долота и условий бурения. Применение роторно-шпиндельного способа бурения позволяет отмеченное снижение ограничить 1,5...2 кратным и поддерживать Ум на уровне, который получают с применением ВЗД, но с превышением проходки на долото в сравнении с другими видами привода долота. •i |
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. 170 Следовательно, дальнейшее повышение эффективности процесса углубления скважины на нефть и газ возможно за счет увеличения механической скорости проходки которая считается и критерием эффективности процесса бурения скважин. Исследования по изменению VM при разных способах бурения свидетельствуют, что при низкооборотном бурении в сравнении с турбинным VM снижается в 3...8 раз в зависимости от особенностей привода долота и условий бурения. Применение роторно-шпиндельного способа бурения (патент РФ № 1726722) позволяет отмеченное снижение ограничить 1,5...2 кратным и поддерживать VM на уровне, который получают с применением ВЗД, но с превышением проходки на долото в сравнении с другими видами привода долота. При анализе результатов исследований [111-126] процесса разрушения горных пород на стендах и в условиях скважин с применением известных способов бурения установлено: В процессе бурения скважин возможна реализация подводимой к их забою энергии с осуш;ествлением четырех скачков разрушения породы при виброударах зубьев шарошечного долота по породе. Имеются возможности создания нового привода долота, при котором значительно повысятся VM И Vp при повышенных (в сравнении с роторным способом) Np, Nci и Пр с одновременным снижением мощности Npn, повышением долговечности долот и БК, со снижением веса БК и мощности на ее вращение, при достаточно экономичном управлении направлением оси скважины. Вес БК при этом снижается путем применения меньшей длины УБТ и более легких бурильных труб. Такой способ бурения должен учитывать основные положительные свойства применяемых способов бурения. |