Бескерновое бурение.
Разрушение горных пород при геологоразведочных работах
Рис. 1. Классификационная таблица парных соответствий категорий твердости и абразивности пород типам шарошечных долот. Где — категория твердости пород i-й разновидности; — мощность i-го прослоя горной породы, м; -мощность выделенной пачки, м. Nр.з. = 10−3*f*Pдол.*n*Dдол., кВт где fкоэффициент, равный 1 при Dдол.<76 мм; f=0,17 при Dдол.?76 мм Значит, f=0,17,. Где F — площадь кольцевого зазора… Читать ещё >
Бескерновое бурение. Разрушение горных пород при геологоразведочных работах (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Выбор долота
a) Порода 1: Т = 1, А = 1, h = 5 м Порода 2: Т = 1, А = 1, h = 30 м Порода 3: Т = 3, А = 1, h = 50 м Порода 4: Т = 1, А = 1, h = 100 м Средневзвешанная категория твердости горных пород в пределах выделенных пачек определяется по формуле.
.
где — категория твердости пород i-й разновидности; - мощность i-го прослоя горной породы, м; -мощность выделенной пачки, м.
Средневзвешанная категория абразивности определяется по формуле.
.
гдекатегория абразивности пород i-й разновидности.
Значит, ЇТ1 = (1*5)/5 = 1.
ЇА1 = (1*5)/5 = 1.
ЇТ2=(1*30)/30 = 1.
ЇА2=(1*30)/30 = 1.
ЇТ3=(3*50)/50 =3.
ЇА3=(1*50)/50 = 1.
ЇТ3=(4*50)/50 =4.
ЇА3=(1*100)/100 = 1.
Подберем необходимое для бурения в этой пачке пород долото:
Выбираем долото режущего и истирающего типа М (см. рис.1).
Пачка 1: -шарошечное долото типа М ш151.
- — шарошечное долото типа М ш132
- -шарошечное долото типа М ш112
- -шарошечное долото типа М ш93
Рис. 1. Классификационная таблица парных соответствий категорий твердости и абразивности пород типам шарошечных долот.
Расчет режимов бурения
a) Осевая нагрузка на долотоопределяется по формуле:
Pдол. = P0 * D, кН гдеP0, кH/см — удельная осевая нагрузка на долото;
D, см — диаметр долота.
Значения удельных осевых нагрузок на долото (кН/см) приведенывтабл.1.
Таблица 1.
Шифр долота. | М. | С. | Т. | К. | ОК. |
Категория пород по буримости. | I-Ш. | IV-V. | VI — VII. | VIII-IX. | Х-XII. |
Удельная осевая нагрузка на долото, кН/см. | 2,0−2,1. | 2,4 — 2,5. | 2,75−3,0. | 3,5−4,0. |
Значит,.
Pдол 1.= 2* 15,1 = 30,2кН.
Pдол 2.= 2* 13,2 =26,4 кН.
Pдол. 3= 2* 11,2= 22,4 кН.
Pдол. 4= 2* 9,3=18,6 кН б) Число оборотов определяется по формуле:
n=20V/D,.
гдеD — диаметр долота, м;
V, м/с — окружные скорости вращения долота (табл.2).
Таблица 2.
Тип долота. | Категория пород по буримости. | Окружная скорость вращения долота, м/с. |
Лопастные РХ. | IШ. | 0,8−1. |
Лопастные 2Л и ЗЛ. | I-IV. | 0,8−1,6. |
Лопастные ДР. | IIV. | 0,8−1,2. |
Пикобуры. | I-V. | 0,8−1,5. |
Пикообразное долото крупного скола. | VI-VII. | 0,8 — 1,4. |
Шарошечные: | ||
М. | I-IV. | 0,8−1,2. |
С. | IV-VI. | 0,8−1,4. |
Т. | VI — VII. | 0,6−1,2. |
ТК. | VII-IX. | 0,6 — 0,8. |
КиОК. | IX — XII. | 0,4−0,8. |
Значит,.
n1=20*1,2/0,151= 159 об./мин.
n2=20*1,2/0,132 = 182 об./мин.
n3=20*1,2/0,112 = 214 об./мин.
n4=20*1,2/0,093 = 258 об./мин.
в) Расход промывочной жидкости определяется по формуле:
Q = Vвосх * F, л/мин ,.
где F — площадь кольцевого зазора между стенками скважины и бурильными трубами, дм2;
Dскв— диаметрскважины, дм;
Dб.т. — диаметр бурильных труб, Dб.т. =0,5 дм;
Vвосх— скорость восходящего потока в наддолотной части, дм/мин;
Vвосх= 240 ч 480 дм/мин;
Vвосх= 240 дм/мин в твердых породах.
Vвосх= 480 дм/мин в мягких породах.5.
Значит, F1 = р/4*(1,512— 0,52) = 1,59 дм2Q1 = 480*1,59 = 763,2л/мин.
F2 = р/4*(1,322— 0,52) = 1,17 дм2Q2= 480*1,17 = 561,6л/мин.
F3 = р/4*(1,122— 0,52) = 0,78 дм2Q3 = 480*0,78 =374,4л/мин.
F4 = р/4*(0,932— 0,52) = 0,48 дм2Q4 = 480*0,48 =230,4 л/мин г) Определение затрат мощности на разрушение пород забоя по формуле (при бурении шарошечным долотом небольших размеров):
Nр.з. = 10−3*f*Pдол.*n*Dдол., кВт где fкоэффициент, равный 1 при Dдол.<76 мм; f=0,17 при Dдол.?76 мм Значит, f=0,17,.
Nр.з.1 = 10-3*0,17*3020*159*0,151= 12,32 кВт.
Nр.з.2 = 10-3*0,17*2640*182*0,132= 10,78 кВт.
Nр.з.3 = 10-3*0,17*2240*214*0,112 = 9,127 кВт.
Nр.з.4 = 10-3*0,17*1860*258*0,093= 7,587 кВт.