подача інструменту

Умови подання інструменту і занурення долота. Під подачею інструменту розуміють його вертикальне переміщення на поверх-ності, яке здійснюється опусканням провідної труби в ро-тор на деяку величину в результаті ослаблення (оттормажі-вання) гальма лебідки. Під зануренням долота розуміють глибини-ну впровадження долота в породу під впливом подачі інструменту.

Не слід змішувати величину подачі, виробленої зверху бурильником або автоматом, з глибиною занурення долота в породу, так як колона бурильних труб не є абсолютно жорсткою системою і відчуває в залежності від виникаючих в ній зусиль пружні деформації, що компенсують різницю між-ду подачею і глибиною занурення долота. Таким чином, занурення долота завжди менше подачі інструменту, і в той же час будь-яке занурення долота відбувається тільки в результаті подачі інструменту. У цьому полягає органічний зв'язок і принципова відмінність цих двох понять.

Подача інструменту, вироблена бурильником, що знаходяться на поверхні, повинна бути плавною, безперервною і забезпечують-вающей таке питомий тиск долота на вибій, яке переви-шало б опірність гірських порід руйнуванню і створювало

найбільш ефективну швидкість їх розбурювання. Подача инстру-мента здійснюється за допомогою підйомного механізму - буро-вої лебідки, обладнаної потужним гальмівним пристроєм і талевої системою.

Механічна подача долота в бурінні. Автоматизація і меха-нізація бурових робіт, будучи основним шляхом до полегшення праці і збільшення безпеки, набуває особливого значення у зв'язку зі збільшенням глибин, потужностей бурових двигунів і впровадженням форсованих режимів буріння.

У більшості випадків передача маси інструменту на вибій свердловини проводиться бурильником вручну. Бурильник дол-дружин добре знати умови буріння в даному районі і в відповід-но до цим регулювати подачу інструменту. Витримати одно-мірність подачі за допомогою гальма лебідки надзвичайно працю-но. Ручна подача сильно стомлює бурильника, так як йому при-ходиться одночасно уважно стежити за вимірювальними приладами, напружувати зір, слух і, тримаючись за ручку гальма, по фізичних відчуттях судити про характер роботи долота на вибої. Майстерність бурильника осягається роками і вимагає осо-Бих фізичних і психічних даних.

Рівномірно подає в межах заданого тиску на забій досягається механізованою подачею. При цьому повинні бути виконані наступні основні вимоги:

швидкість подачі інструмента повинна встановлюватися автомати-тично відповідно до фортецею прохідних порід і степу-нью зносу долота;

швидкість подачі повинна плавно регулюватися в широких пре-справах від декількох десятків метрів в 1 ч при бурінні в м'яких до декількох сантиметрів в міцних породах;

при зупинці гідравлічного забійного двигуна, а також значних перевантаженнях бурового двигуна, повинен бути перед-усмотрен реверс системи - підйом долота з забою;

автомат повинен бути простий і надійний в експлуатації.

Всі відомі системи пристроїв для подачі долота (УПД) можна поділити на такі основні групи:

автомати подачі, що працюють в залежності від величини ви-ділячи на буріння потужності;

автомати подачі, що працюють в залежності від натягу та-лівого каната (навантаження на долото);

регулятори подачі, здійснюють рівномірну подачу ін-струмента (регулятори відрізняються від автоматів подачі в основ-ному тим, що у них відсутня реверс бурильної колони);

стабілізатори маси (ваги), які здійснюють подачу инструмен-ту при сталості заданої величини осьового навантаження на долото.

Відомий цілий ряд конструкцій УПД. Як приклад рас-дивимося автоматичний електричний регулятор подачі типу

РПДЕ-3 (рис. 7.17). Цей регулятор призначений для підтримки режимів буріння нафтових і газових свердловин гідравлічними двигунами і ротором (при бурінні електробурів широке при-трансформаційних змін отримав автоматичний регулятор типу БАР).

РПДЕ-3 забезпечує підтримку:

заданої осьового навантаження на долото; навантаження задається Бурилов-ком з пульта управління;

постійної швидкості підйому або подачі бурильної колони; швидкість задається бурильником з пульта управління.

Осьова навантаження на долото вимірюється за допомогою електрично-го датчика 6 і передається на пульт управління 5, де порівнюється з величиною Р $, що задається бурильником. Різниця сигналів А / 7 по-ступає на підсилювачі, встановлені на станції управління 7. Усі-літелі діють на обмотку збудження мотор-генератора 2, вра-щаемого асинхронним електродвигуном, що живиться від систе-ми електропостачання бурової. Мотор-генератор 2 живить двигун постійного струму 3, встановлений на приводі редуктора 4 і со-єднання через ланцюгову передачу і муфти з підйомним валом лебідки.

Режим підтримки заданого значення швидкості подачі (або підйому) бурильної колони може застосовуватися для опрацювання свердловини, аварійного підйому бурильного інструменту при від-наказі головного приводу і т. П.

Автоматична підтримка заданої осьового навантаження на долото може здійснюватися за допомогою стабілізаторів маси.

Мал. 7.17. Схема регулятора подачі РПДЕ-3:

.1 - станція управління; 2 - мотор-генератор; 3 - двигун постійного струму; 4 - привід редуктора; 5 - пульт управління; 6 - електричний датчик

Як приклад розглянемо пристрій стабілізатора маси типу СВМ конструкції ВНІІЮТ, який можна встанов-вать на бурових лебідках при наявності пневмосистеми з тиском повітря 0,6. 0,9 МПа (рис. 7.18). Стабілізатор складається з вико-нительного пневматичного поршневого механізму 5, з'єднати-ного з рукояткою стрічкового гальма бурової лебідки; пульта управління 4с електроконтакта манометром і рукоятками для установки осьового навантаження на долото і подачі інструменту за один імпульс; механізму зворотного зв'язку 2, що з'єднується з барабаном лебідки 7 за допомогою фрикційного ролика; з'єднувального електричного кабелю.

Перед включенням стабілізатора маси типу СВМ в роботу по шкалі приладу на пульті керування задається величина осьового навантаження на долото, яку необхідно підтримувати в про-процесі буріння. Стабілізатор здійснює імпульсну подачу бу-рільним колони, перериваючи або відновлюючи її в процесі бурі-ня, якщо фактичне навантаження на долото відрізняється від заданої на величину більш ніж на ± 3 кН по гідравлічному індикатору

Мал. 7.18. Схема стабілізатора маси типу СВМ:

/ - барабан лебідки; 2 - механізм зворотного зв'язку; 3 - гідравлічний індика-тор маси; 4 - пульт управління; 5 - поршневий механізм

Мал. 7.19. Схема роботи забійного механізму подачі:

а - в зарядженому стані; б - з повністю вийшли штоком; в - знову заряджений

маси 3. При необхідності бурильник може в будь-який момент загальмувати лебідку простим натисканням на гальмівну рукоятку, і тим самим вивести стабілізатор з дії.

Стабілізатори маси повністю не вирішують питань автомати-зації, але зате дозволяють в значній мірі полегшити працю бурильників.

Забійні пристрої для подачі долота. Проблема автоматиза-ції глибокого буріння може бути дозволена перенесенням регулюються-ючий і виконавчих механізмів на забій. Над створенням забійних УПД посилено працюють у нас і за кордоном. Забійні УПД повинні забезпечити регулювання параметрів режиму бурі-ня і зробити його мало залежать від сил тертя, що особливо важливо при проходці глибоких і викривлених свердловин. Простей-шим регулятором такого типу є забійний механізм пода-чі (ЗМП), який являє собою гідравлічний поршні-вої механізм (рис. 7.19). Під час рейсу з ЗМП осьова навантаження залишається постійною. Якщо навантаження необхідно змінити, то потрібно або змінити довжину УБТ, або застосувати ЗМП з іншим січі-ням поршня. Забійний механізм подачі можна використовувати при бурінні свердловини, починаючи з глибини 50 м, тобто з моменту, коли в свердловину під ротор можна спустити турбобур з долотом і на-

Повернутися зверху ЗМП. Це особливо важливо в тих випадках, коли бурять в міцних породах і з самого початку необхідно створювати великі осьові навантаження.

1. Що розуміється під режимом буріння? Коли досягається раціо-
ний (оптимальний) режим буріння?

2. Як впливають різні параметри буріння на показники роботи
доліт?

3. Які способи буріння набули поширення в українській
Федерації? Назвіть критерії оцінки ефективності способу буріння.

5. Які закономірності характеризують вплив кількості бурового
розчину на працездатність турбіни?

6. Які існують конструктивні різновиди турбобуров? У чому
їх відмінності?

7. Для чого потрібні редуктори-вставки? Який принцип їх роботи?

8. У чому полягає основна особливість буріння за допомогою турбобура?
Що називається робочої характеристикою турбобура?

9. Які основні правила експлуатації турбобуров?

11.Какови особливості режиму буріння гвинтовими забійними дви-
гатель?

13. У чому полягають особливості режиму буріння електробурамі?

14. Які особливості режиму буріння алмазними долотами з алмаз-
но-твердосплавними різцями і алмазно-твердосплавними пластинами?

17. Що розуміється під подачею інструменту і зануренням долота?

18. У чому полягають принципи механізованої подачі долота?