Области применимости долот по твердости горных пород
| Долота 1-го класса | Долота 2-го класса | ||||
| Тип | 
| Нв | Тип |
| Нв |
| 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 Нви 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 Нв = Нв1перспективными являются типы С и СТ долот (см. рис.2.3.2, а), при Нв = Нв2 - только тип СТ, при Нв = Нв3 Нв = Нв1 - только тип Т, а при Нв = Нв4 - 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 Топопор 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 | Топч, 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 МД на долоте следующая:
MД = mоGпD,(2.3.6)
где то- удельный момент, необходимый для вращения долота при единичной нагрузке долота единичного диаметра, Нм/кН·мм; Gп - предельная осевая нагрузка на долото, кН. Gп зависит от диаметра долота. Ниже приведены Gп для некоторых долот.
Диаметр долота, мм 190,5 215,9 244,5 269,9 295,3
Gп, kH200 250 270 320 400
Значение удельного момента т0зависит только от типа вооружения долота.
Тип долота М,МЗ МС, С, МСЗ, СЗ СТ Т, ТЗ, ТКЗ К
то, Нм/кН·мм 0,048 0,043 0,029 0,026 0,021
Мощность для вращения долота определить по формуле:
N=π nДМД/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.