частоты вращения. Это поможет  предотвратить неустойчивую работу долота, его вибрации на забое и момент.

2.8.Частота вращения ротора

Частота вращения долота рассматривается, как “число оборотов долота в минуту”. Высокая частота вращения является ограничивающим фактором для долота и может вызвать преждевременное повреждение опоры и поломку вооружения. К другим ограничивающим факторам относятся также бурильная колонна и привод. Необходимо избегать критических значений скорости вращения,

чтобы предотвратить преждевременный  выход из строя опоры долота. Следует отметить, что если в мягких породах увеличение скорости вращения приводит к соответствующему увеличению механической скорости бурения, то в более твердых породах это может привести к обратному результату.

2.9.Наращивание инструмента

Перед наращиванием необходимо сохранить полную циркуляцию при подъеме квадрата. После наращивания инструмент следует медленно спустить на забой при полной циркуляции. При подходе к забою, необходимо соблюдать осторожность. Слишком быстрый спуск квадрата и внезапное торможение может привести к удару долота о забой и его повреждению.

2.10.Оптимизация процесса бурения

Проведение ряда испытаний  при различных осевых нагрузках  и скоростях вращения является наиболее надежным способом определения оптимальных значений для достижения максимальной механической скорости. При изменении породы меняется и механическая скорость. Если она уменьшается, возможно порода становится тверже, и в этом случае следует уменьшить частоту вращения и увеличить нагрузку на долото. По существу оптимизация получается в результате экспериментирования с имеющимися параметрами. Внимательный и ответственный бурильщик всегда будет бурить лучше и быстрее , чем тот который “установил долото на забой и забыл о нем”.

Очень часто, если долото правильно  подобрано, оно показывает хорошую механическую скорость даже без отработки при оптимальных параметрах..Необходимо помнить, что оптимизация параметров (а следовательно и увеличение скорости проходки) при изменении условий бурения может привести к уменьшению сметной стоимости метра проходки.

2.11.Гидравлика

Основными гидравлическими  параметрами, которые следует учитывать  при отработке долота, является гидравлическая мощность на долоте, которая зависит от параметров раствора, его расхода, диаметра скважины, диаметра и количества насадок. Неотъемлемое соблюдение оптимальной (расчётной) гидравлической программы отработки долота приводит к повышению его срока службы. Рекомендуется держать минимальные показатели содержания твёрдой фазы в буровом растворе не более 0.5 – 0.7 %, для предотвращения преждевременного выхода из строя уплотнения опоры.

3. ФАКТОРЫ, СВЯЗАННЫЕ С ОКОНЧАНИЕМ РАБОТЫ ДОЛОТА

Существуют различные  ситуации, при которых долото необходимо поднять, даже если оно не полностью отработано.

3.1.Закупорка насадок

Резкое увеличение давления на стояке и давления на насосе в  процессе бурения является результатом закупорки одной из насадок. Если это не вызывает никаких других проблем и долото продолжает бурить с той же механической скоростью при тех же параметрах, то бурение можно продолжить. Закупорка более чем одной насадки является более серьезной проблемой, и этом случае необходимо произвести подъем инструмента для очистки насадок. Перед подъемом инструмент необходимо приподнять от забоя, сохранив при этом полную циркуляцию в течение, как минимум, 5 минут. Затем необходимо поднять квадрат на всю длину и быстро его опустить, чтобы попробовать очистить насадки. Эту операцию необходимо делать очень осторожно, чтобы не повредить долото. Если это не удается очистить насадки не удаётся, необходимо приступить к подъему долота, так как в противном случае на долоте образуется сальник и появляется вероятность повреждения опоры долота.

3.2.Образование сальника на долоте

Сальники на долоте обычно образуются при бурении в мягких, липких породах с использованием растворов на водной основе. Некоторые породы (например сланцы), вступая в реакцию с водой имеют тенденцию к разбуханию и становятся липкими. Содержащийся в сланце монтмориллонит является главным фактором, обуславливающим гидрацию и образование сальника на долоте. Смешанные слоистые глины, такие как монтмориллонит и, имеют плохо организованные кристаллические структуры, а также имеют способность разбухать и изменять основу, и по этому могут вызвать образование сальника на долоте. Каолинит связан водородной связью и не способен вызывать сальникообразование. Шлам, образующийся в результате разбуривания породы, где возникает гидрация, налипает на долото и оно не способно выполнять свою функцию. Это обычно характеризуется уменьшением момента и снижением скорости проходки. Иногда долото удается очистить, приподняв его над забоем и вращая с высокой скоростью, при сохранении полной циркуляции, «стряхнув» с него таким образом налипшую породу. Повторное появление сальника, является типичным процессом. Одним из способов улучшить очистку и избежать появления сальника является отработка долота с более низкой скоростью проходки, что приводит к образованию меньшего количества шлама в течение данного периода времени и снижает тем самым риск, образования сальника. Если такие меры приводят к снижению скорости проходки до недопустимого уровня, тогда долото необходимо поднять. Возможно, в этом случае потребуется другое долото, специально предназначенное для таких случаев.

3.3.Бурение более твердых пород и пропластков

Если в процессе бурения  встречаются более твердые породы или более твердые пропластки, необходимо уменьшить скорость вращения, сохранив соответствующую осевую нагрузку для обеспечения устойчивой работы долота и предотвращения холостого прокручивания. Особенно важно, чтобы долото, до того как будет увеличена скорость вращения, полностью приработалось на забое в интервале более твердых пород (включая площадь калибрующей поверхности). В экстримальных случаях в компановку должен быть включен над долотный калибратор. После полной приработки долота в интервале более твердых пород можно оптимизировать осевую нагрузку и частоту вращения и увеличить механическую скорость.

3.4.Потеря насадки (насадок)

Резкое снижение давления может свидетельствовать о потере одной из насадок. Долото в этом случае необходимо поднять, если есть уверенность, что причинами такого снижения давления не являются проблемы с насосами или другим наземным оборудованием.

3.5.Повреждение вооружения долота

При износе или сломе зубьев наступает момент, при котором  скорость падает ниже приемлемого уровня и долото больше не разрушает породу. Поломка зубьев может происходить, тогда когда резко изменяется твердость породы и вооружение долота ей не соответствует. Также поломка зубьев может происходить при бурении переслаивающихся или трещиноватых пород. Резкие переходы от одного типа породы к другой, способствуют созданию ударных нагрузок, которые могут привести к сколам и поломке вооружения. Повреждение вооружения долота может также возникнуть при наличии в скважине металлических предметов. Именно по этому очень важно очистить забой скважины перед началом бурения новым долотом.

3.6.Повреждение уплотнения и опоры

Повреждение уплотнения и  опоры обычно наступает, когда долото работает за пределами рекомендуемых рабочих параметров или когда время его работы превышает срок службы уплотнения и опоры. Если долото работает с очень высоким числом оборотов, это снижает срок службы уплотнения, так как избыточное количество вырабатываемого тепла изменяет его герметизирующие характеристики. При работе долота с чрезмерно высокой осевой нагрузкой или, если опора работает при аномальной нагрузке, поверхности подшипников опоры начинают разрушаться, что приводит к преждевременному выходу опоры из строя. Если износ подшипника опоры долота очень сильный, это может привести к потере одной или нескольких шарошек. Повреждение опоры проявляется, как правило, резким (пикообразным) увеличением крутящего момента (“подклинками”), при резком уменьшении механической скорости бурения. Если долото работает на верхних пределах рабочих параметров, необходимо внимательно следить за изменениями (увеличением) величины момента на долоте или снижением механической скорости бурения. Если увеличение величины момента или падении скорости проходки продолжаются постоянно и не связаны с изменениями типа разбуриваемой породы, долото необходимо поднять.

Заключение

В ходе данного курсового  проекта на строительство эксплуатационной скважины глубиной 2600 м с дебитом 30 т/сут на Мыхпайском месторождении были получены следующие результаты:

1. Был выбран и обоснован механический способ бурения с использованием системы верхнего привода, а также винтовой забойный двигатель.
2. Была обоснована одноколонная конструкция скважины. Глубина бурения интервала под направление – 60 м, под кондуктор – 840 м, под эксплуатационную колонну – 2600 м.
3. Для бурения каждого интервала были выбраны шарошечные долота, под направление – III 311,1 М–ГАУ, под кондуктор –БИТ 269,9 ВТ 419В, под эксплуатационную колонну –БИТ 190,5 ВТ 516В.
4. Были рассчитаны параметры режима бурения, а результаты представлены в ГТН.
5. Была полностью скомпонована бурильная колонна для бурения наиболее опасного интервала – под эксплуатационную колонну. Была показана необходимость применения двух ступеней УБТ, а также выбраны бурильные трубы. Результаты расчета интерпретированы графически.
6. Были приведены конкретные мероприятия при вскрытии продуктивного горизонта, а именно необходимость перехода на малоглинистый полимерный раствор.
7. Были приведены меры по оценке рациональной отработки выбранных долот.
8. Исходя из нагрузки на крюке, а также проектной глубины скважины была выбрана буровая установка БУ-3000ЭУК-1М, грузоподъемностью 200 т, предназначенная для бурения скважин глубиной до 3200 м.
9. Была приведена техническая документация на производство буровых работ, согласно    РД 39-3-984-83.