RU2007147527A

RU2007147527A - Способ бурения крепких пород с гидротранспортом керна и буровой снаряд для его осуществления

Info

Publication number: RU2007147527A
Application number: RU2007147527/03A
Authority: RU
Inventors: Юрий Евдокимович Будюков (RU); Юрий Евдокимович Будюков; Василий Иванович Спирин (RU); Василий Иванович Спирин; Анатолий Алексеевич Анненков (RU); Анатолий Алексеевич Анненков; Виктор Николаевич Евсеев (RU); Виктор Николаевич Евсеев; Олег Анатольевич Наумов (RU); Олег Анатольевич Наумов
Priority date: 2007-12-19
Filing date: 2007-12-19
Publication date: 2009-06-27
Also published as: RU2386005C2

Abstract

1. Способ бурения крепких пород с гидротранспортом керна, включающий разрушение горной породы, образование керна, разрушение его на столбики, вынос керна и шлама восходящим потоком промывочной жидкости по внутреннему каналу одинарной колонны бурильных труб на поверхность, регулирование скорости углубки скважины путем изменения осевой нагрузки на буровой инструмент, частоты его вращения и расхода промывочной жидкости в отдельности или в их сочетании, отличающийся тем, что в начале бурения определяют критическую скорость восходящего потока промывочной жидкости из следующего соотношения: ! ! где Wkp - критическая скорость восходящего потока; ! F3 - площадь забоя; ! VM - скорость углубки скважины; ! FT - площадь поперечного сечения внутреннего канала бурильной трубы; ! γn - удельный вес частиц породы; ! γ - удельный вес промывочной жидкости, закачиваемой в скважину; ! γT - удельный вес промывочной жидкости в бурильных трубах; ! λ - коэффициент, учитывающий винтообразное движение частиц (λ=1,25ч1,27); ! а - опытный коэффициент, определяемый по методике А.С.Денисова (а=1,14); ! k - опытный коэффициент, зависящий от формы частиц и закона обтекания потоком, определяемый по методике Ф.А.Шамшева (для шара k=5,11); ! dn - диаметр частицы, ! и скорость углубки поддерживают не более критической величины ! ! где - критическая скорость углубки скважины; ! F3 - площадь забоя скважины; ! Q - расход промывочной жидкости; ! QT - расход твердой фазы; ! FT - площадь поперечного сечения внутреннего канала бурильных труб; ! dT - диаметр внутреннего канала бурильных труб; ! ψ - опытный коэффициент, определяемый по методике P.P.Чугаева (ψ=2,0), ! при этом керн при бурении разделяется на

Claims

1. Способ бурения крепких пород с гидротранспортом керна, включающий разрушение горной породы, образование керна, разрушение его на столбики, вынос керна и шлама восходящим потоком промывочной жидкости по внутреннему каналу одинарной колонны бурильных труб на поверхность, регулирование скорости углубки скважины путем изменения осевой нагрузки на буровой инструмент, частоты его вращения и расхода промывочной жидкости в отдельности или в их сочетании, отличающийся тем, что в начале бурения определяют критическую скорость восходящего потока промывочной жидкости из следующего соотношения:

где W_kp - критическая скорость восходящего потока;

F₃ - площадь забоя;

V_M - скорость углубки скважины;

F_T - площадь поперечного сечения внутреннего канала бурильной трубы;

γ_n - удельный вес частиц породы;

γ - удельный вес промывочной жидкости, закачиваемой в скважину;

γ_T - удельный вес промывочной жидкости в бурильных трубах;

λ - коэффициент, учитывающий винтообразное движение частиц (λ=1,25ч1,27);

а - опытный коэффициент, определяемый по методике А.С.Денисова (а=1,14);

k - опытный коэффициент, зависящий от формы частиц и закона обтекания потоком, определяемый по методике Ф.А.Шамшева (для шара k=5,11);

d_n - диаметр частицы,

и скорость углубки поддерживают не более критической величины

где

- критическая скорость углубки скважины;

F₃ - площадь забоя скважины;

Q - расход промывочной жидкости;

Q_T - расход твердой фазы;

F_T - площадь поперечного сечения внутреннего канала бурильных труб;

d_T - диаметр внутреннего канала бурильных труб;

ψ - опытный коэффициент, определяемый по методике P.P.Чугаева (ψ=2,0),

при этом керн при бурении разделяется на столбики, длина которых определяется по зависимости

где h - длина столбика керна;

K₁ -опытный коэффициент (K₁=0,7÷1,0);

d_k - диаметр керна;

R, r - наружный и внутренний радиусы отверстия отводной трубы сальника соответственно.

2. Буровой снаряд для бурения крепких пород с гидротранспортом керна, включающий бурильные трубы, колонковую трубу, алмазный расширитель, кернолом и алмазную буровую коронку, отличающийся тем, что кернолом расположен в корпусе алмазного расширителя так, что расстояние от середины его длины до торца алмазной коронки определяется из соотношения

ℓ=k₂h,

где ℓ - расстояние от середины длины кернолома до торца алмазной коронки;

k₂ - опытный коэффициент (k₂=0,80÷1,00);

h - задняя длина столбика керна,

при этом износостойкость материала кернолома выше, чем износостойкость материала корпуса расширителя, а суммарная площадь поперечных сечений промывочных каналов расширителя, суммарная площадь поперечных сечений наружных боковых каналов алмазной коронки, суммарная площадь продольного сечения ее торцевых каналов и суммарная площадь поперечных сечений внутренних боковых каналов находятся в соотношении

S_P:S_H:S_T:S_в=1,00:1,10:1,15:1,20,

где S_P, S_H S_в - суммарная площадь поперечных сечений промывочных каналов расширителя, наружных боковых каналов коронки и внутренних боковых каналов коронки соответственно;

S_T - суммарная площадь продольного сечения торцевых промывочных каналов коронки.