С увеличением глубины увеличивается внутрипластовое давление. Если нет данных об аномальности пласта то Рпл=Ргст=ρgh, т.е. пластовое давление = гидростатическому, ρ=1000 кг/м3.

Коэффициент аномальности – Ка= истинное пластовое давление к гидростатическому.

Там где Ка>1 – АВПД – аномально высокие пластовые давления.

Там где Ка<1 – АНПД – аномально низкие пластовые давл., после длительной эксплуатации пласта. Чем дольше эксплуатация тем ниже давление пласта.

Приближённый метод определения пластового давления: достаточно знать, что на каждые 100 м давление увеличивается на 1 Мпа, при h=2500м, Р=25 Мпа.

Так же с глубиной увеличивается температура, в среднем на 30С на каждые 100 м – геотермический градиент. H=2500, Т≈750С.

Плотность горных пород с глубиной увеличивается, а влажность с глубиной уменьшается. Каждый слой горных пород имеет разные физико-механические свойства.

ПОРОДО- РАЗРУШАЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ

Долота служат для разрушения горных пород на забое скв.

Скважина – инженерное сооружение в толще горных пород, цилиндрического типа,

диаметр цилиндра в 100 тыс. раз меньше его длины.

По характеру воздействия на породу долота классифицируются следующим образом:

1.долота режуще-скалывающего действия (лопастные долота). Предназначены для разбуривания пластичных пород небольшой твердости (глина, глинистые сланцы) и малой абразивности;

абразивность – (способность стачивать долото) способность горных пород разрушать породо-разрушающие элементы. Самая сильная абразивность у песков и песчаников. Особо сложно бурить пласты - коллектора (состоящие из песчаников).

2. Долота дробяще-скалывающего действия- класс шарошечных долот. Тип долота будет зависеть от породы, данным долотом можно бурить все 5 видов пород.

3. долота режуще-истирающего действия с алмазным и твердо-сплавными породоразрушающими вставками.

По назначению долота делятся на:

- долота, разрущающие горную породу сплошным забоем.

- Долота, разрущающие горные породы кольцевым забоем ( колонковое долото).

Отбор керна (керн образец гороной породы)- используется в геологоразведачных скв. для определения породы, для подъёма керна в целях определения свойств коллектора. (данное бурение очень затратное).

- долота специального назначения.

Долота для сплошного и колонкового бурения предназначены для углубления скв-ны. А специального назначения предназначены для работы в пробуренных скв. Ими расширяют и выравнивают ствол скв.

Так же долота делятся по характеру воздействия и по назначению.

ЛОПАСТНЫЕ ДОЛОТА

разрушение горной породы на забое происходит за счёт передних граней. Боковые выравнивают, колибруют стенки скв. В верхней части имеется резьба, с помощью которой долото присоединяется к бурильной колонне. Угол между лопастями 180о-2 лопасти, 120о-3 лопасти. Твёрдые армированные вставки в целях увеличения износостойкости долота, вставки для армирования лопастей. Промывочные отверстия в корпусе лопастей для промывочного раствора. Раствор поднимает породу- шлам по затрубному пространству на поверхность. Отверстия для промывки есть во всех лопастях. Количество отверстий соответствует количеству лопастей. Скорость истечения жидкости по промывочным отверстиям очень высокая, в связи с этим в отверстия вставляют сменные металло-керамические насадки, чтобы раствор не разрушил лопасти долота.

ШАРОШЕЧНЫЕ ДОЛОТА (Долота дробяще-скалывающего действия)

В отличие от лопастных, в шарошечных имеются вращающиеся детали – шарошки. Шарошка крепится на лапе долота с помощью подшипника, потому может вращаться. Один шариковый подшипник является замковым, для того чтобы надёжно закрепить шарошку на лапе долота и не допускать её продольных перемещений (шарошки должны только вращаться). Долото (любое) на забое скв вращается по часовой стрелке. А шарошки осуществляют вращение против часовой стрелки. Комбинация этих движений и даёт дробяще-скалывающий эффект. Существуют 1, 2, 3, 4, 6, 8-шарошечные долота. На подвижных вращающихся деталях располагаются породоразрушающие элементы – зубцы. Зубцы могут быть изготовлены вместе с толом шарошки, одновременно путём фрезирования или накатки. Зубцы могут быть изготовлены из специальных твёрдых сплавов и впаены в тело шарошки. Зубцы располагаются на шарошке в виде концентрических окружностей или венцов. Венцы нумеруются буквами алфавита – А, Б, В… А находится в центре. Последний венец называется переферийным. Переферийные зубцы испытывают как бы двойную нагрузку, т.е. участвуют в разрушении породы на забое и в колибровании стенок скв. Очень часто периферийные зубцы изготовляют Г-, П-, Т- образной формы (для фрезирования зубцов).

Твёрдосплавные зубцы изготавливаются клиновидной формы, сферической формы, призматической формы. Форма зубца будет соответствовать типам различных пород по твёрдости. Чем твёрже порода тем большее количество зубцов находится в венцах (тем ближе располагаются зубцы). Чем мягче порода тем реже расположены зубцы. Расстояние между зубцами – ШАГ(для мягких наибольший, для твёрдых наименьший). Высота зубца от основания шарошки до вершины – ВЫЛЕТ(наибольший для разбуривания мягких пород, наименьший для твёрдых). На всех шарошках количество зубцов и венцов разное. У шарошечных долот зачастую количество промывочных отверстий соответствует количеству шарошек(но не всегда). Очень часто в промывочное отверстие долота для того чтобы уменьшить износ промывочных каналов вставляются металло-керамические сменные насадки. При чём диаметр входного отверстия металло-керамической насадки больше диаметра выходного отверстия. За счёт этого возникает гидромониторный эффект - увеличивается давление и разрушающий эффект струи. В таком случае на долоте указывается «Г». Бывают долота с центральной промывкой, тогда в шифре долота присутствует «Ц».

Самоочищающиеся шарошки-когда венцы соседних шарошек проходят между венцами других шарошек. За счёт этого происходит очищение шарошек от выбуренной породы. Твёрдосплавные зубцы предназначены для разбуривания абразивных горных пород, если в шифре долота есть буква «З», значит долото обладает твёрдосплавным вооружением и предназначено для абразивных пород. Фрезерованные зубцы предназначены для неабразивных пород.

АЛМАЗНЫЕ ДОЛОТА

Применяют технические алмазы 3-х групп:

1. борт, 2. баллас, 3. карбонада.

Борт – алмазы в виде неправильных кристаллов, желтого, коричневого или серого цвета.

Баллас – шаровидные агрегаты крупнокристаллические мутнобелого или серого цвета.

Карбонада – плотные, мелкозернистые агрегаты, черного (-серого) цвета.

Буровые долота чаще всего готовят из подгруппы борт. Измеряются в каратах. Алмазные долота дороже, чем шарошечные. Для их использования необходимо технико-экономическое обоснование.

Преимущества Ал долот - экономия на подъёме долота после сработки,т.к. они способны бурить 300 метров без остановки.