3.2. Выбор параметров режима бурения.
Под параметрами режима вращательного бурения с промывкой подразумевают осевую нагрузку на породоразрушающий инструмент, частоту его вращения и расход очистного агента. Изменяя указанные параметры, можно добиться повышения технико-экономических показателей бурения.
Осевая нагрузка. Механическая скорость твердосплавного бурения в зависимости от осевой нагрузки на коронку меняется. Для каждой породы максимальная механическая скорость соответствует различным значениям осевой нагрузки. М 5(111 м), СА 5 (201 м).
Осевая нагрузка для твердосплавных коронок определяется по формуле:
Сос = Соср*m, Н
Соср = удельная нагрузка на один резец
m = количество резцов
1) для 1-го слоя - Сос = Соср*m = 400*24 = 9600 (Н)
2) для 2-го слоя - Сос = Соср*m = 600*16 = 9600 (Н)
3) для 3-го слоя - Сос = Соср*m = 600*16 = 9600 (Н)
4) для 4-го слоя - Сос = Соср*m = 1300*20 = 26000 (Н)
5) для 5-го слоя - Сос = Соср*m = 1300*20 = 26000 (Н)
6) для 6-го слоя - Сос = Соср*m = 1700*20 = 34000 (Н)
Частота вращения. Частота вращения бурового снаряда определяется по формуле:
n = 60*V/π*D, мин-1,
V = рекомендуемая окружаемая скорость коронки = 1,4/1,5 м/с
D = наружный диаметр коронки = 0,132 (направляющая), 0,093 (кондуктор и основной ствол), (м)
n1 = 203 мин-1,
n2 = 308 мин-1,
Для трещиноватых и абразивных пород значения скоростей уменьшать на 30%, для мягких пород (II-IV категорий) частота вращения может быть немного повышена.
Расход промывочной жидкости.
Расход промывочной жидкости определяется по формуле:
Q = k*D, л/мин,
k = расход промывочной жидкости на 1 см диаметра коронки, л/мин*см = 12 (направляющая, кондуктор), 8 (до конца ствола),
D = диаметр коронки = 13,2 (направляющая), 9,3 (кондуктор и основной ствол), (см)
Q1 = k*D = 158,4
Q2 = k*D = 111,6
Мероприятия по повышению выхода керна. При бурении геологоразведочных скважин на твердые полезные ископаемые керн и шлам являются основными фактическими материалами. На выход керна оказывают отрицательное воздействие разные факторы, для снижения воздействия этих факторов рекомендуются следующие мероприятия:
Снижение частоты вращения бурового снаряда по полезному ископаемому, снижение расхода промывочной жидкости, бурение укороченными рейсами (технологические мероприятия), для бурения по монолитным и слаботрещиноватым породам VII-XI категорий использовать двойные колонковые наборы ТНД-46-У и ТНД-59-4, для бурения по среднетрещиноватым породам VII-IX категорий использовать двойные колонковые наборы ТНД-46-УТ, ТНД-59-УТ, ТНД-76-УТ, также для пород высокой твердости (VI-XI) разной степени трещиноватости использовать двойные колонковые наборы ТНД-462, ТНД-59-2, ТНД-7-2, ТНД-59-0, ДЭС-73, ТЭД-73, ОЭС-57, ГРЭС-59, для бурения мягких пород I-IV категорий наборы ДонбассНИЛ-I,II,III.
3. Мероприятия по подержанию заданного направления скважины
Полностью предупредить искривление скважины, происходящее по ряду причин, мы не можем, однако мы можем снизить степень влияния внешних факторов и тем самым снизить степень незапланированного искривления. Чтобы искривление было минимальным, надо придерживаться оптимальных параметров бурения: заложение скважин с оптимальным начальным углом, применением жестких колонковых труб, использование рациональных параметров бурения. Есть множество факторов влияющих на искривления скважины, всех их перечислять смысла не имеет, скажу только, что для оптимального бурения необходимо грамотно рассчитать все параметры бурения и иметь четкое представление о свойствах пород и с учетом этих знаний проводить бурение.
4.1. Расчет проектного профиля направленной скважины.
Угол падения пласта полезного ископаемого 200.
Значение интенсивности естественного искривления ствола скважины: J1=0,01 φ/м (11-211 м), J2=0,03 φ/м (211-340 м).
Начальный зенитный угол qн=0, конечный зенитный угол qк=200 (предполагаемый)..
Длина ствола 312 м.
Угол встречи y=900
Порядок расчета:
Z1 = 11 м
q2к второго участка = arcsin(Z2*K2+sinq2н), град,
где Z2= длина второго участка, м = 200,
K2 = J1/57,3, рад/м =0,00017,
q2к=arcsin(0,034+0)= 20,
L2 = проекция искривленного участка на поверхность = (1/ K2)*(cosq2н - cosq2к), (м) = 5882,4*(1-0,99)=5,8824 (м),
L2 = длина криволинейного участка, м = (q2к-q2н)/ J1= 200,08 (м)
Следовательно, делая вывод из предыдущих расчетов, подведем итог: встреча скважины и рудного тела произойдут под углом 20, что является практически идеальными условиями встречи в моем случае.
5. Ликвидационное тампонирование.
В нашем случае по всей длине скважины мы ни где не встречаем водоносных горизонтов, или участков требующих тампонирование, следовательно, по окончании работ, нам необходимо будет затампонировать цементной смесью горизонт полезного ископаемого, а остальную часть скважины достаточно будет залить глинистым раствором.