Области применимости долот по твердости горных пород

Долота 1-го класса	Долота 2-го класса
Тип		Н в	Тип		Н в
М(1-1, 1-2),	2,4	4,4	МЗ (5-1)	3,2	4,9
МС (1-3)	3,0	5,5	МСЗ (5-3)	4,5	7,7
С (2-1)	3,7	6,2	СЗ (5-4)	4,2	7,6
СТ (2-3)	4,5	7,7	ТЗ, ТКЗ (6-2, 6-3)	6,2	9,3
Т (3-1)	5,6	7,9	К (7-4)	7,3	10,2

В скобках в табл. 10.1 приведены типы долот по коду МАБП (code IADC).

Для удобства принятия решения данные таблицы представлены на рис.2.3.2 в виде номограмм, на которых толстыми горизонтальными отрезками изобра­жены области применимости долот. Ключи пользования номограммами приве­дены штрихпунктирными, пунктирными и тонкими линиями со стрелками. По­рядок работы:

1. На оси абсцисс отложить расчетную величину и из полученной точ­ки восстановить перпендикуляр до пересечения с наклонной прямой. Из точки
пересечения провести вспомогательную горизонтальную прямую (штрихпунктирные линии).

2. На оси абсцисс отложить расчетную величину Н_в и из полученной точки восстановить перпендикуляр (штриховая линия) до пересечения с вспомогательной горизонтальной линией. Из точки пересечения провести линии со
стрелками до встречи с ближайшими отрезками областей применимости долот.

3. Стрелками показаны перспективные типы долот. Например, для неабразивных горных пород при Н_в = Н_в1перспективными являются типы С и СТ долот (см. рис.2.3.2, а), при Н_в = Н_в2 - только тип СТ, при Н_в = Н_в3 Н_в = Н_в1 - толь­ко тип Т, а при Н_в = Н_в4 - нет типа долота первого класса для рассматриваемой горой породы. В этом случае следует обратиться к долотам второго класса (см. рис.2.3.2,б). Для рассматриваемого примера перспективным будет долото ТЗ или ТКЗ. В случае абразивных горных пород выбор ведется только по номограмме на рис.2.3.2,б.

Рис.2.3.2. Номограммы для выбора типа долота

Выбор типа опоры. Шарошечные долота изготавливаются с четырьмя типами опор, предназначенными для соответствующих им частот вращения долот. Ожидаемые стойкости Т_опопор приведены в табл. 2.3.6. По заданной в зада­нии частоте вращения выбрать тип опоры долота.

Выбор типа системы промывки. Долота изготавливаются с центральной (Ц) и гидромониторной (Г) системами промывки. Долота типов М, МЗ, МС, МСЗ, С и СЗ и долота всех типов с опорами АУ, Н и НУ - только с гидромони­торной системой. Долота типов СТ, Т, ТЗ, ТКЗ, К и ОК с опорами типа в изго­тавливают с центральной системой промывки долота.

Используя приведенные выше данные, принять решение о типе системы промывки выбранного долота и записать его полный шифр, например 215,9СТ-ГН.

Таблица 2.3.6

Области применения и ожидаемая стойкость опор.

Тип опоры	Частота вращения долота, об/мин	Т опч, для долот типов
М,МЗ	от МС до СЗ	от СТ до К
АУ	45-90	50-100	40-80	25-50
НУ	90-250	15-30	12-24	7-15
Н	250-450	7-12	6-10	4-6
В	450-680	4-6	3-5	2-3

Расчет крутящего момента и мощности на долоте. Приближенная формула для расчета крутящего момента М_Д на долоте следующая:

M_Д = m_оG_пD,(2.3.6)

где т_о - удельный момент, необходимый для вращения долота при единичной нагрузке долота единичного диаметра, Нм/кН·мм; G _п - предельная осевая на­грузка на долото, кН. G _п зависит от диаметра долота. Ниже приведены G _п для некоторых долот.

Диаметр долота, мм 190,5 215,9 244,5 269,9 295,3

G _п, kH200 250 270 320 400

Значение удельного момента т₀ зависит только от типа вооружения долота.

Тип долота М,МЗ МС, С, МСЗ, СЗ СТ Т, ТЗ, ТКЗ К

т_о, Нм/кН·мм 0,048 0,043 0,029 0,026 0,021

Мощность для вращения долота определить по формуле:

N=π n_ДМ_Д/30, (2.3.7)

Расчет по формулам (2.3.6) и (2.3.7) дает завышенные результаты, т.к. при бурении нагрузка на долото обычно меньше предельной. Если известна ожи­даемая максимальная величина в соответствии с запроектированным режимом бурения, то в названные формулы подставляется эта величина.