8.2. Роторный способ бурения

(Слайд 2G8_3)

При роторном способе бурении отсутствует ярко выраженная взаимосвязь параметров режима бурения, а следовательно, влияние их друг на друга. Поэтому оптимальный режим роторного бурения включает в себя сочетание наивыгоднейших значений каждого параметра в отдельности.

Тип долота должен выбираться в соответствии с действующими нормативными документами. При выборе режима бурения долотами серий ГНУ и ГАУ следует учитывать следующее:

- верхнему уровню величин осевых нагрузок на долота соответствует нижний уровень частот вращения, и наоборот: в пластичных, вязких глинистых, а также в слабо сцементированных малоабразивных песчано-глинистых и песчаных породах целесообразно бурить при частотах, близких к максимальным частотам вращения, и пониженных величинах осевой нагрузки на долото;

- в песчаных и других абразивных породах, а также в трещиноватых и обломочных породах целесообразно снижать частоту вращения ротора во избежание повышенного износа и разрушения вооружения, герметизирующих элементов опор шарошек, козырьков и спинок лап.

Режим бурения, особенно долотами с твердосплавным вооружением и герметизированными опорами, должен выбираться таким, чтобы не допускалось вибраций бурильной колонны.

Во многих случаях, особенно при бурении в мягких неабразивных породах, существенное улучшение показателей работы долот достигается при повышении частоты вращения до 140... 200 об/мин.

Фактическая осевая нагрузка на долото при повышенной частоте вращения инструмента из-за трения бурильной колонны о стенки скважины и вкладыш ротора оказывается существенно меньшей, чем по индикатору веса. Поэтому нагрузку на долото следует корректировать с учетом разницы в показаниях индикатора веса при вращении и без вращения колонны.

Осевая нагрузка на долото при бурении с повышенной частотой вращения обычно должна быть на 20...25 % меньше величины, создаваемой при низкооборотном режиме в тех же условиях.

Переход на высокооборотный режим вращения бурильной колонны может сопровождаться в отдельных породах обвалами стенок скважины и увеличением момента вращения бурильного инструмента. При возникновении этих явлений необходимо немедленно тщательно промыть и проработать (на длину ведущей трубы) ствол скважины и только после установления нормальных условий бурения переходить на повышенную частоту вращения ротора. Не рекомендуется применение повышенной частоты вращения ротора при бурении в твердых породах с промывкой технической водой.

При бурении долотами с герметизированными опорами и тведосплавным вооружением неравномерное вращение и подача долота, резкое торможение и внезапные остановки, толчки и удары, повышенный уровень вибрации приводят к разрушению (поломкам, сколам и т.д.) твердосплавных зубков и преждевременному выходу из строя герметизирующих элементов и опор в целом. При появлении в ходе долбления вибраций с целью их подавления необходимо уменьшить осевую нагрузку или изменить частоту вращения ротора.

Если изменение (в рациональных пределах) указанных параметров не приводит к уменьшению амплитуды колебаний до приемлемого уровня, то это свидетельствует о завышенной моментоемкости долота или недостаточном маховом моменте УБТ для данного сочетания типа долота и разбуриваемых пород. Следовательно, при очередном долблении необходимо использовать долото, характеризующееся меньшей моментоемкостью, или увеличить маховый момент УБТ, желательно за счет увеличения их диаметра.

В России роторный способ бурения используется главным образом при бурении глубоких скважин, а также нижней части раз-реза скважин средней глубины.