Особенности режима бурения роторным способом

При роторном бурении параметры режима бурения не зависят друг от друга. В процессе бурения можно изменять любой из них (Р_Д, n, Q), не изменяя других.

Оптимальный режим роторного бурения зависит от максимальных значений каждого параметра в отдельности.

Тип долота должен выбираться в соответствии твердости и прочности горных пород. При выборе режима бурения долотами серий ГНУ и ГАУ необходимо учитывать:

1. Максимальной нагрузке на долото должна соответствовать минимальная частота вращения.
2. В пластичных глинистых и малоабразивных песчано-глинистых породах следует бурить с максимальной частотой вращения и минимальной нагрузкой на долото.
3. В песчаных и других абразивных породах необходимо бурить с низкой частотой вращения ротора для избежания повышенного износа вооружения и опор долот.
4. Частоту вращения следует выбирать с учетом избежания вибраций бурильной колонны, т.к. может возникнуть резонанс.

Критическая частота вращения зависит от длины колонны и ее диаметра. Наиболее опасна критическая частота вращения при наименьшей критической длине колонны (таблица 5).

Таблица 5 - Выбор критической длины колонны в зависимости от диаметра трубы

Для предотвращения вибраций долото должно вращаться с частотой в диапазоне от 66 до 106 об/мин. При бурении в мягких неабразивных породах при частоте вращения до 140-200 об/мин достигаются максимальные показатели работы долот.

При низкооборотном режиме нагрузка на долото должна быть больше на 20-25%, чем при бурении с повышенной частотой. Не рекомендуется применение повышенной частоты вращения ротора при бурении в твердых породах с промывкой технической водой. При увеличении вибраций бурильной колонны необходимо снизить осевую нагрузку на долото или изменить частоту вращения ротора. Если это не дает положительного результата, то необходимо применить более тяжелые УБТ (за счет увеличения диаметра).

При повышенной частоте вращения фактическая осевая нагрузка на долото значительно меньше, чем по индикатору веса из-за трения бурильной колонны о стенки скважины и вкладыши ротора. Поэтому нагрузку на долото следует корректировать с учетом разницы в показаниях индикатора веса при вращении колонны и без вращения.

При разбуривании пород средней твердости, твердых и крепких при очистке забоя воздухом, скорость вращения ротора не должна превышать 100-200 об/мин, а при бурении мягких пород – 200-300 об/мин. Для достижения максимальных показателей бурения при бурении с очисткой воздухом, необходимо увеличить нагрузку на долото и уменьшить скорость вращения ротора. При этом происходит объемное разрушение породы на забое. Скорость восходящего потока в затрубном пространстве для лучшего выноса шлама на поверхность должна быть не менее 5-8 м/с.