Класифікації гірських порід за буримости і фізико-механічними властивостями

Щоб технологічно грамотно здійснювати процес буріння, т. Е. Бурити швидко і дешево, необхідно знати основні фізико-механічні властивості гірських порід, що впливають на процес буріння, (пружні і пластичні властивості, міцність, твердість і абразивну здатність). На жаль, через складність методики і трудомісткості досліджень, відсутність належних лабораторних баз і з інших причин в більшості випадків при бурінні свердловин таких даних немає. Тому в практичних умовах для характеристики разбуривания гірських порід користуються узагальненим показником - Бурим. При цьому під Бурим гірських порід розуміють ступінь їх опірності Розбурювання. В даний час існують два напрямки в класифікації гірських порід за буримости.

Один напрямок при побудові класифікації базується на технологічних виробничих показниках (в цьому випадку за одиницю виміру буримости приймають або величину проходки, або швидкість буріння, отримані при бурінні в тих чи інших породах при певних умовах), інше - на механічні властивості гірських порід.

В основу більшості класифікацій гірських порід по буримости покладена залежність фактичної буримости порід від їх петрографічної характеристики, визначена шляхом великого числа фотохронометражні спостережень. Розроблені та застосовуються при проектуванні і нормуванні бурових робіт наступні класифікації, що враховують спосіб буріння:

1) для обертального механічного буріння - з дванадцятьма категоріями порід по буримости;

2) для обертального буріння шнеками - з шістьма категоріями порід по буримости;

3) для ударного механічного буріння (виключаючи розвідку розсипних родовищ) - з сімома категоріями порід по буримости;

4) для ударного механічного буріння при розвідці розсипних родовищ - з шістьма категоріями порід по буримости;

5) для ручного ударно-обертального буріння - з шістьма категоріями порід по буримости.

У табл. 2.1 наведені виражена через механічну швидкість приблизна Бурим гірських порід і приблизна твердість по штампу.

Після огляду і опису вилученого з свердловини керна породу відносять до тієї чи іншої категорії відповідно до класифікації. Для полегшення і контролю визначення гірської породи і віднесення її до відповідної категорії на родовищах становлять еталонні колекції порід різної буримости. Бурим залежить не тільки від фізико-механічних властивостей гірських порід, а й від способу буріння, типу і якості породоразрушающего інструменту, глибини свердловини і режимів буріння.

У міру вдосконалення бурової техніки і технології буріння показники буримости одних і тих же порід можуть змінюватися. У зв`язку з цим нормативи на буріння, що відображають досягнутий рівень техніки і технології, необхідно постійно коригувати.

Найбільш універсальний спосіб буріння - обертальний з застосуванням породоразрушающих інструментів, армованих твердими сплавами і алмазами. Область застосування обертального буріння твердими сплавами обмежується практично бескварцевимі породами малої і середньої твердості і абразивності (I-VIII категорії за буримости). Зокрема, ребристі коронки, пікобури, долота лопатевого типу, армовані різцями із заданим кутом приостренной, а також шарошечні долота типу М доцільно застосовувати при бурінні порід невеликій твердості і абразивності. Замовити фотокнигу в Києві з ексклюзивним дизайном ви зможете на сайті penuelvision.ком. Компанія "Penuelvision production" допоможе вам персоналізувати фотокнигу за участю кращих дизайнерів на найсучаснішому і висококласному обладнанні.

Гірські породи помірної твердості і абразивності доцільно бурити тонкостінними коронками, армованими різцями із заданим кутом приостренной, а також долотами уступообразной форми. Самозатачивающиеся коронки можна застосовувати для буріння порід середньої твердості і абразивності.

При ударно-обертальному бурінні область використання твердих сплавів значно збільшується. Цей спосіб буріння здійснюється гідро- і пневмоударниками, а також шарошечні долотами вращательно-ударної дії. Він поширюється на всі групи порід по твер дости і абразивності (V-XII категорії за буримости), що мають помірну механічну міцність. При бурінні дуже міцних гірських порід ефективність застосування зазначених видів технічних засобів знижується, проте їх використання дуже бажано, особливо шарошечні доліт типу К, при високих осьових навантаженнях і пневмоударників, що мають високу енергію одиничних ударів.

Область застосування алмазного буріння охоплює породи від помірно твердих і абразивних до вельми твердих і абразивних. Одношарові алмазні коронки ефективніше застосовувати, починаючи з порід середньої твердості і абразивності і кінчаючи твердими й абразивними породами, а насичені - в більш твердих і абразивних породах, включаючи досить тверді і абразивні.