Особенности технологии бескернового бурения.
1. Первая главная особенность бескернового бурения любыми долотами заключается в том, что площадь забоя разрушаемой породы в 2–3 раза больше, чем при колонковом бурении коронками. Отсюда два следствия: - объем разрушенной породы в единицу временив 2-3 раза больше и, второе, осевая нагрузка на долото должна быть тоже в 2-3 раза больше чем при бурении коронками
а). При бескерновом бурении в мягких породах пикобурами или лопастными долотами главным параметром режима бурения становится расход промывочной жидкости.
б). Для обеспечения оптимальной осевой нагрузки на долото, особенно при бурении шарошечными долотами, и для избежания при этом нежелательного искривления скважины в бескерновом бурении, как правило, над долотом устанавливают колонну утяжеленных бурильных труб – УБТ. При этом длину колонны УБТ выбирают таким образом, чтобы ее вес был примерно на 25% больше величины осевой нагрузки, т.е. Lубт= 1,25 ·Сос/qубт , где qубт– вес 1 пог.м. УБТ. Это делается для того, чтобы нулевое сечение (где нагрузка сжатия переходит в нагрузку растяжения, самое опасное место колонны) не приходилось на стык УБТ с обычными бурильными трубами.
При невозможности применить УБТ, например, бурение долотами диаметром 46 и 59 мм. над долотом надо устанавливать направляющий «фонарь» из колонковой трубы и двух переходников-центраторов.
2. Вторая особенность уже упомянутая опасность нежелательного искривления скважины – кроме УБТ желателен постоянный инклинометрический контроль за направлением ствола скважины и ограничение осевой нагрузки.
3.Слабым местом шарошечных долот являются опоры шарошек. Возможность их повышенного износа или даже разрушения ограничивает возможности увеличения осевой нагрузки на долото и частоты вращения.
4. Особое внимание следует уделять износу долота по наружному диаметру особенно при бурении двухшарошечными долотами в твердых абразивных породах.
8.4.4. Износ и отработка долот бескернового бурения.
1. Лопастные долота и пикобуры – их износ это практически полный износ твердосплавных резцов в рабочей части долота, что проявляется резким падением скорости углубки, ростом крутящего момента. Износ по наружному диаметру не особо опасен (поскольку породы мягкие), но не должен превышать –3мм..
2 Шарошечные долота – поскольку шарошечные долота инструмент сложный и дорогой их износу уделяется больше внимания:
а). Во-первых, и при конструировании и при отработке долот главное значение имеет принцип «равностойкости», т.е. износ и вооружения и опор долота должен быть одновременным. В противном случае будут потрачены лишние средства или на вооружение или на опоры.
б). Шарошечное долото считается полностью отработанным при:
- износ вооружения (зубьев, зубков, штырей) составляет 70 - 80%,
- износ по наружному диаметру достигает (но не превышает) - 3мм.
- износ опор, определяемый по их люфту (перемещению шарошки на опоре) составляет 4 – 7 мм. в зависимости от диаметра долота.
Признаки полного износа шарошечных долот снижение до двух раз механической скорости бурения и не восстановление ее при увеличении осевой нагрузки, рост крутящего момента, возникновение вибрации и рывков. Износ по наружному диаметру при наличии УБТ или направляющего «фонаря», может проявляться по росту давления в нагнетательной линии насоса
8. 5. Технология колонкового бурения
В колонковом бурении, когда порода разрушается по кольцевому забою, и центре забоя остается столбик не разрушенной породы – керн, различают ряд разновидностей, отличающихся как применяемым буровым инструментом, так и технологией бурения. Особенности технологии зависят, прежде всего, от применяемого породоразрушающего инструмента, вида снаряда, применения или отсутствия забойных машин и специальных колонковых наборов. При бурении обычными снарядами технологические параметры и особенности зависят от вида породоразрушающих материалов: - твердый сплав – твердосплавное бурение (точнее бурение коронками с резцами из твердого сплава), алмазы природные и синтетические – алмазное бурение(точнее бурение коронками с мелкоалмазными резцами), бурение резцами из сверхтвердых материалов –СТМ (спеки мелких природных или синтетических алмазов, резцы из нитратов бора, композиционные алмазо-твердосплавные пластины – АТП и другие). При бурении специальными снарядами (ССК, КГК), снарядами, включающими забойные машины (гидро и пневмо ударники, забойные двигатели) или специальные колонковые наборы (для повышения выхода керна), основные принципы технологии исходят из типа породоразрушающего инструмента, а наличие забойных мащин или специальных колонковых наборов обуславливает специфические особенности технологии.