|
51 В связи с этим можно снизить сжатую часть БК (в сравнении с роторным способом) и технологически необходимую длину УБТ, общий вес БК (возможно до 2 и более раз) и мощность на ее вращение, то есть появляется возможность увеличивать частоту вращения БК в сравнении с роторным способом, сохраняя ее работоспособность. При этом уровень подачи промывочной жидкости Q в скважину обусловлен необходимостью очистки скважины (как при роторном способе) и частично регулирования рационального уровня Gr, что может незначительно превышать известную величину Q=QminУпругий элемент передает только часть осевого усилия (Gnp) от БК на вал шпинделя, то есть, нет его жесткой связи с общей нагрузкой, передаваемой от БК долоту и обратно, как это предусмотрено в скважинных амортизаторах или в устройстве типа ШИП, следовательно, нет недостатков, связанных с работой таких устройств, но одновременно упругий элемент позволяет регулировать динамическую нагрузку на долото. Центрирующие элементы на валу шпинделя, над ним и между УБТ улучшают условия работы осевой опоры и равномерность работы долота на забое. Таким образом, в способе бурения РШ объединены основные положительные качества роторного бурения и способов бурения скважин с ГЗД: облегчены условия работы БИ, и в первую очередь долота, с резким повышением возможности увеличения проходки на долото и механической скорости проходки путем увеличения и количества поражений забоя вооружением долота; снижена стоимость компоновки БК и энергия на ее вращение при сохранении или незначительном повышении гидравлической мощности насосов при углублении скважин. В предложенном способе отрицательные признаки устранены или снижен уровень их влияния. На основе расчетов и результатов опытного бурения скважин, установлена возможность повышения КПД способа бурения по сравнению с другими способами. Естественно область применения РШ |
197 Устройство при этом способе включает (рисунок 33) следующие элементы и механизмы (снизу вверх): долото, осевую опору (шпиндель), механизм передачи вращающего момента от бурильной колонны БК валу шпинделя и упругий элемент, например, витую цилиндрическую стальную пружину для менее жесткой передачи части осевого усилия от БК на вал шпинделя и соответственно на долото, а также для разгрузки осевой опоры от осевого усилия. Снижение уровня жесткости при передаче вращающего момента Мвр от БК к валу шпинделя достигается применением в узле передачи Мер гибкого элемента торсиона (аналогично, как в ВЗД). Наличие в устройстве осевой опоры позволяет перераспределять основные нагружающие осевые усилия в бурильном инструменте. Такая возможность обусловлена тем, что гидравлическое усилие Gr, действующее, как и при ГЗД, на вал осевой опоры, снижает длину и вес сжатой части БИ путем восприятия усилия Gr растянутой частью БК. В связи с этим можно снизить сжатую часть БК (в сравнении с роторным способом) и технологически необходимую длину УБТ, общий вес БК (возможно до 2 и более раз) и мощность на ее вращение, то есть появляется возможность увеличивать частоту вращения БК в сравнении с роторным способом, сохраняя ее работоспособность. При этом уровень подачи промывочной жидкости Q в скважину обусловлен необходимостью очистки скважины (как при роторном способе) и частично регулирования рационального уровня Gr, что может незначительно превышать известную величину Q=QminУпругий элемент передает только часть осевого усилия (Gn?) от БК на вал шпинделя, то есть, нет его жесткой связи с общей нагрузкой, передаваемой от БК долоту и обратно, как это предусмотрено в скважинных амортизаторах или в устройстве типа ШИП, следовательно, нет недостатков, 199 связанных с работой таких устройств, но одновременно упругий элемент позволяет регулировать динамическую нагрузку на долото. Центрируюш,ие элементы на валу шпинделя, над ним и между УБТ улучшают условия работы осевой опоры и равномерность работы долота на забое. Таким образом, в способе бурения РШ объединены основные положительные качества роторного бурения и способов бурения скважин с ГЗД: облегчены условия работы БИ, и в первую очередь долота, с резким повышением возможности увеличения проходки на долото и механической скорости проходки путем увеличения и количества поражений забоя вооружением долота; снижена стоимость компоновки БК и энергия на ее враш,ение при сохранении или незначительном повышении гидравлической мош,ности насосов при углублении скважин. В предложенном способе отрицательные признаки устранены или снижен уровень их влияния. На основе расчетов и результатов опытного бурения скважин, установлена возможность повышения КПД способа бурения по сравнению с другими способами. Естественно область применения РШ способа имеет свои границы. Причем проблема снижения вредного влияния резонанса смещений остается общей для всех способов. Проектирование режима бурения. Очевидно, что проектировать режим можно разными методами после накопления информации по результатам применения предложенного способа. В настоящее время предложен аналитический метод. Осевая нагрузка на долото проектируется также как, предложено в работе [45], но характеры формирования Оз при РШ способе и других способах, как отмечено выше, различны. Расход Q проектируется в технологически необходимых пределах при Qn,i„ < Q |