Бурение скважин
Однослойную алмазную коронку следует заменить в случае: а) механического повреждения коронки; б) появления на торце коронки круговых борозд, вследствие отсутствия полного перекрытия рабочего торца алмазами; в) сильного оголения алмазов; г) износа коронки по диаметру. Износившиеся алмазные коронки отправляют на завод, где матрицу растворяют в соответствующих кислотах и отбирают алмазы, которые можно вторично использовать в коронках (рекуперация алмазов).
При бурении алмазными коронками частота вращения часто принимается в пределах 500—1500 об/мин. Осевая нагрузка подбирается из расчета 500—1200Н на 1 см2 рабочего торца коронки в зависимости от насыщенности торца алмазной коронки алмазами и крепости пород.
Параметры режима алмазного бурения применительно к коронкам различного диаметра и породам разной крепости приведены в табл. 7.2 (по данным ВИТРа). Производительность алмазного бурения при правильно выбранной коронке зависит от параметров режима бурения: осевой нагрузки на коронку, частоты ее вращения, количества и качества промывочной жидкости. Это положение, общее для вращательного бурения, приобретает при алмазном бурении особое значение вследствие чувствительности алмазной коронки на нарушение правильного соотношения между указанными режимными параметрами.
На процесс алмазного бурения сказывается влияние многочисленных переменных факторов, и поэтому вопрос о режимах бурения должен рассматриваться раздельно по группам пород со сходными физико-механическими свойствами. В общем случае при алмазном бурении рекомендуется применять высокую частоту вращения, причем по мере ее увеличения необходимо одновременно повышать осевую нагрузку на коронку. Нормальной частотой считается 750—1500 об/мин, пониженной 400—750 об/мин для алмазных коронок диаметром 46 и 59 мм.
Величина осевой нагрузки определяется с учетом следующих основных факторов: а) с увеличением твердости породы осевые нагрузки должны повышаться; б) в трещиноватых, а также в тонкослоистых породах с чередованием твердых и более мягких прослоев осевые нагрузки должны быть меньше, чем в монолитных однородных породах; в) слоистые породы с тенденцией к искривлению ствола скважины бурят при пониженных осевых нагрузках; г) для коронок с алмазами меньшей величины осевая нагрузка уменьшается; д) при увеличенной подаче промывочной жидкости коронка меньше забивается шламом и поэтому осевые нагрузки можно увеличить. Одно из основных правил алмазного бурения заключается в том, что осевая нагрузка на коронку должна быть всегда равномерной и достаточной для объемного разрушения породы.
Таблица 7.2
|
Категории пород по буримости |
Диаметры коронок, мм | |||
|
36 |
46 |
59 |
76 | |
|
Осевая нагрузка на коронку | ||||
|
VI—VII VIII—IX IX—XI XI— XII |
2500—3000 3000—5000 5000—7000 6000—8000 |
3 000—5 000 5000—7 000 6 000—9 000 7000—10000 |
4000—8000 6000—10000 8000—12000 10000—16000 |
5000—10000 8000—13000 10000—17000 13000—18000 |
|
Частота вращения об/мин | ||||
|
400—700 |
500—900 |
800—1 400 |
600—1 000 | |
|
Подача промывочной жидкости Q, л/мин | ||||
|
VI—VII VIII—IX IX—XI XI— XII |
25-35 20-30 15-25 10-15 |
30-50 30-40 20-30 15-20 |
50-70 40-60 35-50 25-35 |
60-100 50-80 40-60 30-40 |
*Примечание. При бурении трещиноватых, абразивных и перемежающихся по твердости пород частота вращения и осевая нагрузка снижаются на 25—49%.
ЛИТЕРАТУРА
1. Воздвиженский Б.И. Разведочное бурение / Б.И. Воздвиженский, О.Н. Голубинцев, А.А. Новожилов. – М.: Недра, 1979. - 510 с.
2. Советов Г.А. Основы бурения и горного дела / Г.А. Советов, Н.И. Жабин. – М.: Недра, 1991. – 368 с.
