Page 19 - Породоразрущающий инструмент

1.4 ВРАЩАТЕЛЬНОЕ БУРЕНИЕ

При этом способе бурения горная порода на забое разрушается

вращающимся долотом, на которое передаются осевая нагрузка и крутящий
момент. Разрушенная порода удаляется с забоя потоком жидкости,

непрерывно подаваемой по колонне бурильных труб. Крутящий момент на
долото передается или с поверхности от вращателя (ротора) через колонну
бурильных труб (роторное бурение), или от забойного двигателя (турбобура,
электробура, винтового бура), установленного непосредственно над долотом.

Осевая нагрузка создается в основном частью веса находящихся над долотом
утяжеленных (толстостенных) бурильных труб, забойного двигателя.
Используются гидравлические, гидроударные и другие способы передачи

нагрузки. На долото диаметром 215,9 мм создается нагрузка около 100–250
кН. Крутящий момент в процессе бурения в зависимости от типа долота
(шарошечное, алмазное и т.д.) и свойств пород (твердые, мягкие,

пластичные) при диаметре скважины 215,9 мм составляет от 1 до 3 кН-м.
Частота вращения долота при роторном бурении составляет 20–200
об/мин, при бурении винтовыми двигателями — 150–250 об/мин, турбинном

и электробурении без редуцирования — 250–800 об/мин, при бурении
турбобурами и электробурами с редуктором — 200–300 об/мин.
При общей установленной мощности буровых установок для бурения на
глубину до 4500 м в 1000, 1500 кВт на долото передается около 50–200 кВт

при изменении глубины от 0 до 4500 м.
Несмотря на низкий коэффициент передачи мощности на забой, в

среднем мощность на долоте в несколько раз больше, чем при ударном
бурении, что обеспечивает гораздо более высокие скорости проходки,
достигающие 100 м в час при бурении пород средней твердости и мягких.
Этому способствует и непрерывная промывка. Подаваемый для очистки

забоя буровой раствор совершает непрерывный кругооборот-циркуляцию:
буровой насос — нагнетательная линия — вертлюг — бурильная колонна —
забойный двигатель — долото — забой — кольцевое пространство между

бурильной колонной и стенками скважины — устье скважины — желоба и
другие устройства очистки бурового раствора от шлама, газа — приемная
емкость для очищенного раствора — подпорный насос, всасывающая линия

бурового насоса.
В качестве бурового раствора используются вода, естественные
растворы, образующиеся из шлама и подаваемой с поверхности воды, с

добавлением химических реагентов, пластовых вод; глинистый раствор;
нефтеэмульсионный раствор; раствор на нефтяной (углеводородной) основе;

19