Способ регулирования процесса вращательного бурения горных пород Советский патент 1982 года по МПК E21B45/00 

Изобретение относится к технике и технологии вращательного бурения.

Известен способ регулирования вращательного бурения, при котором выбор оптимального режима бурения, осевой нагрузки и скорости вращения производят по критериям максимальной механической скорости бурения tl

При этом выбор ее зависит от интуиции бурового мастера, что приводит к запалировке алмазных коронок или повышенному их износу.

Недостатком известного способа является, что в нем нет критерия, позволяющего оперативно оценивать интенсивность износа в течение рейса, что препятствует выбору оптимальных режимных naf)aMeTpoB и автоматизации процесса.

Известен также способ регулирования процесса вращательного бурения горных пород, основанный на контроле .мощности, затраченной на бурение, и изменении осевой нагрузки и скорости вращения бурового инструмента 2,

Недостатками указанного способа является низкая скорость проходки и износ бурового инструмента.

Цель изобретения - повышение скорости проходки и уменьшение износа бурового инструмента.

Указанная цель достигается тем, что в способе регулирования процесса вращательного бурения горных пород основанном на контроле мощности, затраченной на бурение,и изменении осевой нагрузки и скорости вращения бурового инструмента, в процессе контроля мощности, затраченной на бурение регистрируют ее возрастающие пиковые отклонения и одновременно уменьшают осевую нагрузку и (или) скорость вращения до стабилизации уровня мощности.

При бурении на определенной скорости вращения в данных геологических условиях доводят осевое давление до величины, при которой появляются максимумы мощности, т.е. .появляется сухое трение, а затем плавно снижают осевое усилие до исчезновения этих максимумов и производят бурение на этом режиме. Чтобы обеспечить оптимальную скорость бурения, которая зависит от глубины внедрения а.пмазов, необходимо осуществить проце сс бурения на границе глубины промокаемого слоя.

Поскольку глубина промокаемого слоя зависит от скорости вращения коронки или времени нахождения забоя под промывочным пазом, а глубина внедрения алмазов - от осевого усилия на коронку, то поддерживать процесс бурения на границе мокрого трения можно обоими режимными параметрами вместе или же однимг из них.

Применение предлагаемого способа позволяет увеличить износостойкость алмазных коронок в 1,5 раза (проходка увеличилась с 16 до 24) при достижении высокого уровня скорости проходки, полностью устраняется преждевременный выход алмазных коронок из строя и случаи прижогов.

Формула изобретения

Способ регулирования процесса вращательного бурения горных пород,

основанный на контроле мощности, затраченной на бурение, и изменении осевой нагрузки и скорости вращения бурового инструмента, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости проходки и уменьшения износа бурового инструмента, в процессе контроля мощности, затраченной на бурение, регистрируют ее возрастающие пиковые отклонения и одновременно уменьшают осевую нагрузку и (или) скорость вращения до стабилизации уровня мощности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Чефранов. К.А. Автоматизация процесса бурения. М., Гостоптехиздат. 1962, с. 23-38.

2.Автоматизация процессов глубокого бурения. М., Гостоптехиздат, 1961, с. 77-91.