|
28 После виброудара по забою 2 зуба (от одного или смежного венцов) ™ порода может скалываться кусками длиной около величины шага зубьев долота tn и толщиной Аш«Ая т.е. до 1,3 ширины (или диаметра) единичной площадки силового контакта зуба с породой FK . Величина Ащ может быть dj больше или равна общей осевой деформации породы при 3", 4" скачках разрушения, и (как отмечено в работе [86]) достигать 5 мм, или больше, когда порода между соседними лунками от ударов 1 и 2™ зубьев (рисунок 1.2.) ™ раскалывается третьим (или 4") зубом шарошки на 2, 3 куска. Если мощности Np недостаточно для такого разрушения породы, то есть, по существу для образования соответствующих длин микротрещин (до 0,5tn), то после 3 виброудара зуба по породе между первыми двумя ударами ™ произойдет выкол породы, но с меньшими кусками, чем при первых двух ударах. Описанный характер образования шлама подтвердился при его обмерах в процессе бурения скважин РШ способом в доломитах, известняках и глинистых породах. При этом с увеличением Ост на 25%, механическая скощ рость проходки возросла вдвое. Таким образом, величина Ост и способ ее реализации играют существенную роль в процессе углубления забоя и повышении показателей бурения. Причем образование клиновидной формы псевдосжиженного состояния породы в ядре напряжения объясняет вывод Жлобинского Б.А. о целесообразности применения зубьев долота с прямоугольной формой породоразрушающей вершины: на создание такого ядра при всех скачках разрушения породы расходуется меньше энергии, чем, например, при сферической форме вершины зуба, а эффективность расклинивающего действия ядра выше. При этом определенное значение имеет угол наклона зуба долота к вертикали ав [28, 74] при его начальном контакте с породой. Когда ав<90^, а породоразрушающая вершина зуба отличается по форме от сферической, на забое скважины происходит предварительный скол породы при малой нагрузке на зуб долота. ? |
174 разрушения породы и образования микротрещин вокруг лунок 2 и 3 скачков ™ разрушения породы с клиноили конусообразными ядрами напряжения, в которых порода находится во псевдосжиженном состоянии. После виброудара по забою 2 зуба (от одного или смежного венцов) порода может скалываться ™ кусками длиной около величины шага зубьев долота tn и толщиной Ащ^Ая т.е. до 1,3 ширины (или диаметра) единичной площадки силового контакта зуба с породой FK . Величина Ащ может быть больше или равна общей осевой деформации породы при 3'', 4'' скачках разрушения, и (как отмечено в работе [8]) достигать 5 мм, или больше, когда порода между соседними лунками от ударов Г" и 2 зубьев (рисунок 31) раскалывается третьим (или 4'^) зубом ™ шарошки на 2, 3 куска. Если мощности Np недостаточно для такого разрушения породы, то есть, по существу для образования соответствующих длин микротрещин (до 0,5tn), то после 3™ виброудара зуба по породе между первыми двумя ударами произойдет выкол породы, но с меньшими кусками, чем при первых двух ударах. Описанный характер образования шлама подтвердился при его обмерах в процессе бурения скважин РШ способом в доломитах, известняках и глинистых породах. При этом с увеличением GCT на 25%, механическая скорость проходки возросла вдвое. Таким образом, величина Ост и способ ее реализации играют >Г0 „ 'Jго существенную роль в процессе углубления забоя и повышении показателей бурения. Причем образование клиновидной формы псевдосжиженного состояния породы в ядре напряжения объясняет вывод Жлобинского Б.А. о целесообразности применения зубьев долота с прямоугольной формой породоразрушающеи вершины: на создание такого ядра при всех скачках разрушения породы расходуется меньше энергии, чем, например, при сферической форме вершины зуба, а эффективность расклинивающего действия ядра выше. При этом определенное значение имеет угол наклона зуба долота к вертикали ав [53, 111] при его начальном контакте с породой. 175 Когда ав<90^, а породоразрушающая вершина зуба отличается по форме от сферической, на забое скважины происходит предварительный скол породы при малой нагрузке на зуб долота. Так как скорость распространения продольной волны напряжения больше скорости движения поперечной волны (до 1,6 раза), а во время осуществления всех скачков составляет сотые доли секунды, то ядра напряжений образуют своеобразный клин, через который энергия от зуба долота с незначительными потерями передается породе. Как при микрогидроразрыве пород, по линиям наименьшего сопротивления с образованием небольших по размеру трещин сопоставимы с tn, чаще вдоль пласта. Такой характер передачи и реализации энергии при разных скачках приводит к снижению (до 3...5 раз) энергоемкости А iTO Аэ пород, по мере перехода от 1— к последующим скачкам разрушения пород. В условиях скважины процесс образования общей лунки углубления забоя (глубиной до 5 мм по Мавлютову М.Р.) при существующих способах бурения составляет 12...20 млс. При турбинном бурении бе малы, а при ВЗД малы деформации бз). При 1^^ скачке под зубом долота разрушается больший объем породы, чем при последующих скачках с приложением 0=0ст+0д и осуществляется подготовка к более экономичной их реализации, что является одной из основных причин известного влияния [134] (Астафьев Г.К. и др.) соотношения Ост/Од=Кст на уровень УмОбщая деформация горной породы под зубом долота 5о, как правило больше, чем величина погружения вершины зуба в породу бз!. Такое превышение может составить Knp=5o/(ho...2ho), т.е. реально Кпр=3. Образование трещин на уровне вершины "клина" образованного из ядер напряжения, и взаимное влияние вибровоздействий зубьев на забой при современном их расположении на шарошках долот может приводить к увеличению VM ДО 3 и более раз. Такую задачу можно решать двумя способами: при высокооборотном бурении с Кпр=1,3 путем применения |