Содержание к диссертации
Введение
1. Анализ современного состояния изученности факторов, определяющих эффективность работы долот, обоснование постановки задач исследований 10
1.1. Анализ факторов, воздействующих на долото в процессе бурения и определяющих показатели его работы 40
1.2. Анализ методов исследования свойств пород
1.3. Анализ критериев и методов выбора типа долот
1.4. Анализ существующих методик исследования и проектирования режимов эксплуатации долот
1.5. Анализ существующих методик выявления эмпирических зависимостей механической скорости бурения и стойкости долота от осевой нагрузки и частоты вращения
1.6. Анализ методов определения характеристик привода шарошечных долот и их использования при бурении..
1.7. Задачи исследований
2. Методика проведения исследований
2.1. Методика определения механических и абразивных свойств пород
2.2. Методика выбора типа долота
2.3. Методика проведения исследований режима эксплуатации долот
2.4. Методика обработки и анализа экспериментальных данных
2.5. Место и объем проведения исследований
2.6. Контрольно-измерительные приборы и методы определения величин параметров режима эксплуатации
3. Экспериментальные исследования по определению свойств пород и выбору типов долот
3.1. Определение твердости, пластичности и абразивное- ти горных пород
3.2. Выявление предпочтительных типов долот для проведения исследований режимов их эксплуатации
3.3. Разделение разреза на интервалы равной буримости
4. Исследование режимов эксплуатации и характеристик при- вода долота при бурении долотами 190,5 мм
4.1. Результаты исследования расхода промывочной жидкости через долото на еханическую скорость бурения
4.2. Результаты исследований по выявлению эмпирических зависимостей механической скорости бурения и стойкости долота от частоты вращения и осевой нагрузки
4.3. Исследование износа вооружения долот при высоких осевых нагрузках
4.4. Определение моментоемкости долот
4.5. Исследование характеристик забойных двигателей.
5. Исследование работы долот диаметром 215,9 мм
5.1. Стендовые исследования надежности герметизации опор долот
5.2. Исследование режима эксплуатации долот серии ГНУ диаметром 215,9 мм /43
6. Разработка и внедрение рекомендаций по эффективному сочетанию типов долот, характеристик их привода и параметров режима эксплуатации
6.1. Построение полей показателей работы долот
6.2. Анализ полей показателей работы долот
6.3. Оптимальные осевые нагрузки на долота "СЗ" диаметром 190,5 мм
6.4. Выбор рациональных типов долот
6.5. Выбор рациональных характеристик забойных двигателей
6.6. Промысловая проверка разработанных рекомендаций
6.7. Результаты внедрения и экономическая эффективность проведенных исследований
Общие выводы и рекомендации
Список литературы
Приложение
- Анализ существующих методик выявления эмпирических зависимостей механической скорости бурения и стойкости долота от осевой нагрузки и частоты вращения
- Методика обработки и анализа экспериментальных данных
- Выявление предпочтительных типов долот для проведения исследований режимов их эксплуатации
- Результаты исследований по выявлению эмпирических зависимостей механической скорости бурения и стойкости долота от частоты вращения и осевой нагрузки
Введение к работе
Пятилетним планом развития народного хозяйства СССР на I98I-I985 г.г. предусматривается довести добычу нефти в 1985 г. до 620-645 миллионов тонн. Ставятся задачи по ускорению ввода в эксплуатацию новых нефтяных месторождений, улучшению технико-экономических показателей буровьк работ за счет их технического перевооружения, дальнейшего совершенствования технологии и организации.
Большое количество нефти по-прежнему будет добываться в Прикамье, где для обеспечения запланированного уровня добычи должно быть пробурено в одиннадцатой пятилетке только в Пермской области и Удмуртской АССР П290 тысяч метров скважин.
Нефтяниками Пермской области и Удмуртии проделана большая работа по ускорению проводки скважин. За годы десятой пятилетки скорости бурения скважин выросли на 14 и 11% при росте проходки на долото на 63 и 29%.
Однако 33-39% времени строительства скважин занимают работы по проходке: механическое бурение (17-20%) и спуско-подъем-ные операции со сменой долота и подготовительно-заключительными работами (16-18%). Эти работы составляют наибольшую долю во времени бурения скважин. В этой связи для ускорения проводки скважин большое значение имеет снижение затрат времени на работы по проходке (в дальнейшем будем называть рейсовым временем), тем более, что при уменьшении рейсового времени снижаются затраты времени и на другие работы. Простейший анализ составляющих времени проводки скважин по трем площадям объединения "Перм-нефть" показывает, что при уменьшении рейсового времени на 100 ч на скважину снижение затрат времени на вспомогательные
работы достигает 90 ч, на ремонтные работы - 26 ч, простоев -- 56 ч, общего календарного времени бурения скважины 172-335 ч. Стоимость скважины при этом снижается на 5,2-19,2 тыс.рублей.
В объединениях "Пермнефть" и "Удмуртнефть" свыше 90% объема бурения выполняется турбинным способом, обеспечивающим высокие механические скорости бурения, поэтому основным резервом снижения рейсового времени является снижение времени на спуско-подъемные операции за счет увеличения проходки на долото. Снижение машинно-ручного времени при спуске и подъеме инструмента является значительно менее эффективным средством уменьшения затрат времени на эти работы /I/. Нельзя пренебрегать и снижением времени на механическое бурение за счет увеличения механической скорости бурения, которое немного больше, чем время спуско-подъемных операций.
Одними из многочисленных путей увеличения проходки на долото и механической скорости бурения являются использование долот, соответствующих по типу вооружения разбуриваемым породам, использование привода долота, позволяющего вести эксплуатацию долот на оптимальном режиме,и бурение на оптимальном режиме. В увеличении показателей работы долот за счет совершенствования технологии бурения имеются большие резервы. Так 2/3 прироста проходки на долота фирмы "Хьюз Тул/ за 1959-1968 г.г. получено за счет совершенствования технологии бурения и повышения качества промывочной жидкости, 1/3 за счет совершенствования конструкции долот /2/.
До 1973-1975 г.г. при бурении скважин в Пермской области и Удмуртской АССР преимущественно использовались долота типов "СТИ и "Тм, особенно диаметром 190,5 мм. Широкое внедрение долот с твердосплавным вооружением, в частности долот типов "СЗ"
ш ПТКЗМ сдерживалось из-за отсутствия ощутимого прироста проходки на эти долота по сравнению с долотами с фрезерованным вооружением. С освоением долотными заводами производства долот типов "СЗ" и "ТКЗ" необходимо было выявить параметры режима эксплуатации, при которых бы значительно улучшались показатели работы этих долот, и интервалы эффективного их применения.Требовалось уточнение режима эксплуатации и долот с фрезерованньм вооружением. С освоением производства долот с герметизированной маслонаполненной опорой и вооружением из твердосплавных зубков новых форм появилась необходимость установить интервалы эффективного применения различных типов этих долот и оптимальных режимов их эксплуатации.
В объединениях "Пермнефть" и "Удмуртнефть" наиболее широко используются турбобуры ЗТСШ-І72, ЗТСШ-І95 и ЗТСШІ-І72, ЗТСШІ-І95. Но с созданием забойных двигателей с характеристикой, отличной от характеристики этих турбобуров по частоте вращения и моменту на валу: турбобуров с падающей к тормозу линией давления, редукторных турбобуров, винтовых забойных двигателей и так далее, появилась необходимость выявления наиболее эффективных забойных двигателей.
Выбору типа долота и забойного двигателя, проектированию режима эксплуатации долот посвящено большое количество работ, но их нельзя,по нашему мнению, использовать без определенной доработки. В большинстве работ рассматривается один из поставленных вопросов без взаимосвязи с другими. Только в некоторых работах совместно рассматриваются выбор типа долота или забойного двигателя и режим бурения. Многие работы нельзя использовать из-за проведения исследований долотами других типоразмеров и методически применительно к местным условиям. Во многих работах исследования проведены в узком диапазоне изменения
параметров режима эксплуатации, при одном способе бурения или типе забойного двигателя. Иногда исследуется влияние на показатели работы долота только одного параметра режима эксплуатации. Некоторые из работ имеют методические неточности. Не имеется и достаточно универсальных математических моделей работы долота на забое, по которым можно аналитически определить оптимальные параметры режима бурения с учетом всех геологических, технологических и технических условий бурения.
Исследованию работы долот диаметром 190,5 и 215,9 мм с целью повышения показателей их работы посвящена настоящая диссертация. В ней дан анализ основных факторов, воздействующих на долото в процессе бурения, разработаны методики проведения исследований. Приведены результаты исследований свойств пород,износа, режима эксплуатации и моментоемкости долот, в том числе долот новых конструкций.
На основании проведенных исследований определены области эффективного применения долот с различным вооружением, даны рекомендации по оптимальным сочетаниям параметров режима эксплуатации долот исходя из максимального использования их потенциальных возможностей, характеристикам привода долот,обеспечивающим их эксплуатацию в наивыгоднейших режимах. Определены оптимальные параметры режима эксплуатации долот имеющимися средствами. Показаны результаты использования разработанных рекомендаций.
В работе изложены исследования, проведенные за период 1970-1982 г.г. Работа выполнена в Пермском филиале ВНИИБТ и объединениях "Пермнефть" и "Удмуртнефть".
Автор считает своим долгом выразить благодарность к.т.н. Абрамсону М.Г. за ценные советы и помощь при выполнении данной работы.
Анализ существующих методик выявления эмпирических зависимостей механической скорости бурения и стойкости долота от осевой нагрузки и частоты вращения
В настоящее время имеется разработанная ВНИИБТ методика исследования режима бурения с установлением эмпирических зависимостей механической скорости бурения и стойкости долота от осевой нагрузки и частоты вращения, которая является составной частью "Методики проводки опорно-технологических скважин" /83/. Согласно этой методике проводится планируемый эксперимент на двух уровнях осевой нагрузки и частоты вращения.
Для описания процессов бурения используются следующие математические модели:Целью экспериментов является определение коэффициентов K1cL1J$1 Т0, о, 7{,%,ч, % для интервалов с одинаковыми физико-механическими свойствами пород, в которых производится исследование модели.
Достоинством этой модели является быстрота проведения эксперимента. Она может рассматриваться как эксперсс-метод определения направления движения к области оптимума, величины градиента того или иного показателя работы долота в исследуемом интервале варьирования параметров режима бурения. При прохождении же одного из показателей работы долота через точку экстремума в пределах интервала варьирования возможна значительная ошибка в определении области оптимума только на основании использования ортогональной матрицы планирования эксперимента на двух уровнях каждого из двух рассматриваемых параметров режима бурения. Через максимум может проходить механическая скорость бурения при изменении осевой нагрузки на долото в достаточно широких пределах, что может быть не только по причине недостаточной промывки забоя /21, 147/, или ограниченности высоты зубьев шарошек /21, 77/, но и изменения характера износа вооружения /40, 91, 118, 148/. Кроме этого, из-за стахостатической связи между параметрами режима бурения и показателями работы долота требуется по вторение опытов для получения заданного уровня достоверности полученных результатов. По этой же причине, чтобы изменение показателя превышало его случайную ошибку, интервал варьирования должен выбираться достаточно большим, поэтому верхний и нижний уровень осевой нагрузки и частоты вращения могут быть за пределами оптимальной области. Повторение же таких рейсов даже при производстве исследования нежелательно. Для описания процесса бурения в около-юптимальной области необходимо проведение рото-табельного эксперимента /149, 150/ из 12 рейсов, 8 из которых могут быть при неблагоприятных значениях осевой нагрузки и частоты вращения, а некоторые и просто неосуществимы при имеющейся технической оснащенности. Также часто трудно повторить рейсы с выдерживанием прежних значений параметров режима, особенно при бурении забойными двигателями.
Приводимые в литературе результаты исследований с использованием данной методики дают основание сомневаться в возможности её использования. В работе /66/ показано, что при увеличении частоты вращения возрастает стойкость долота и проходка на долото. Увеличение проходки на долото до некоторого предела увеличения частоты вращения приведено в работе /67/, а полученное различие в оптимальных параметрах режима бурения долотами типов "СЗ" и "ТКЗ" трудно объяснимо.
Методиками /69, 151/ предусматривается проведение серии рейсов с постоянной скоростью вращения и переменной осевой нагрузкой между рейсами, но постоянной в течение одного рейса. На основании полученных данных определяется зависимость Т = = ( г) . Для получения зависимости Т=т (ft) в этом же интервале производится бурение с постоянной осевой нагрузкой, но при разной частоте вращения. При бурении забойными двигателями разная частота вращения достигается применением двигателей с разной характеристикой.
Для выявления влияния осевой нагрузки на долото на механическую скорость бурения рекомендуется в начале рейса ступенчато изменять нагрузку с фиксированием механической скорости на каждой ступени. Аналогично определяется влияние частоты вращения.
Этот метод выявления зависимостей механической скорости бурения и стойкости долота от осевой нагрузки и частоты вращения дает возможность более точно установить их характер, но он требует уточнения и доработки для применения его к условиям проведения исследований гидравлическими забойными двигателями и в области высоких осевых нагрузок на долото по следующим причинам. В течение одного рейса невозможно изменить частоту вращения в широком диапазоне с сохранением постоянства осевой нагрузки /38, 60, 152/, а при сериесной характеристике двигателя поддерживать постоянной частоту вращения с изменением осевой нагрузки, что требуется для установления зависимости механической скорости бурения от этих параметров. Авторы методики /69/ отмечают, что оптимальные осевые нагрузки на долото, определенные по базовым зависимостям, предлагаемым в методике, получаются завышенными. Это подтверждается и результатами исследований режимов бурения в Ставрополье /36/, где оптимальные осевые нагрузки получены за пределами прочности долота. Следовательно, предлагаемые математические модели работы долота не соответствуют реальным условиям его работы.
Методика обработки и анализа экспериментальных данных
Обработка полученных данных производится с использованием методов математической статистики. Задачи установления фом и тесноты связи между параметрами режима бурения и показателями работы долот и их моментоемкостью решаются с применением линейного и криволинейного однофакторного /190, 191, 192/ и многофакторного /193/ корреляционного анализа.
Обработка данных при решении задач с использованием одно-факторного анализа производится на ЭВМ "Наири-К", на которой обсчитываются следующие виды уравнений:
Критерием выбора вида зависимости является теснота связи между х и у, оцениваемая по величине коэффициента корреляции (при криволинейной зависимости - корреляционному отношению). Надежность коэффициента корреляции и корреляционного отношения определяется по коэффициенту надежности, при величине которого равной или больше 2,6, можно утверждать, что связь между х и у надежная. Окончательно форма зависимости между х и у устанавливается после проверки соответствия эмпирической линии регрессии теоретической.
Обработка данных по установлению математической модели работы долота с использованием метода многофакторного анализа производится на ЭВМ "Минск-32" по программе "Стат-1". Этот метод является более приближенным, чем метод однофакторного анализа, так как с меньшей точностью отражает связь между признаками из-за трудности моделирования одним уравнением зависимостей разных форм, поэтому он применяется там, где использование однофакторного анализа затруднено.
Дальнейший анализ полученных эмпирических зависимостей может производится аналитическим и графическим способами. Аналитический способ более точен, но при нем трудно получить нагляд ность, поэтому используется графоаналитический способ /35/.
Однако, при этом способе удобнее воспользоваться полями показателей работы долота в координатах "осевая нагрузка на долото - частота вращения" с нанесением на них изолиний рассматриваемого показателя и областей работы используемых забойных двигателей. Поля позволяют быстро и просто:- установить наивыгоднейшее сочетание осевой нагрузки на долото и частоты вращения, при котором максимально используются потенциальные возможности долота;- определить наивыгоднейший тип забойного двигателя и оптимальные параметры режима эксплуатации долота при использовании выбранного двигателя, а также необходимый расход промывочной жидкости, обеспечивающий работу двигателя на оптимальном режиме;- прогнозировать величину показателя при бурении на оптимальных и отличающимися от оптимальных режимах эксплуатации;- градиент показателя работы долота с изменением параметра режима эксплуатации и так далее.
Исследования по выявлению эффективных типов долот и режимов их эксплуатации в объединении "Пермнефть" проводятся на месторождениях юга Пермской области, где сосредоточен наибольший объем эксплуатационного бурения. При бурении долотами диаметром 190,5 мм с открытой опорой исследования проводятся на месторождениях Чернушинской группы: Константиновском, Гонды-ревском, Гожанском и Савинском. Эти месторождения в тектоническом отношении расположены в северно-западной части Башкирского свода и имеют идентичные геологические условия (литоло-гический состав пород, глубину залегания и мощность одноимен ных стратиграфических подразделений и другие).
При бурении долотами диаметром 215,9 мм с герметизированной маслоналолненной опорой (долота ГНУ) исследования проводятся на Кокуйском и Чураковском месторождениях, тектонически расположенных ближе к Предуральскому прогибу, и поэтому имеющих более глубокое залегание горизонтов и сложенных породами более высокой твердости, чем месторождения Чернушинской группы.
В Удмуртской АССР исследования по выбору эффективных типов долот с изучением характеристик пород проводятся на каждом из крупных месторождений: Мишкинском, Ельниковском, Киенгопском и Южно-Киенгопском с исследованием влияния осевой нагрузки на показатели работы долот типов "СЗ" и МТКЗ" на наиболее крупном Мишкинском месторождении.
Также проводятся исследования при бурении стендовой скважины с целью изучения характера износа вооружения при высоких осевых нагрузках, моментоемкости долот и стойкости системы герметизации маслонаполненных опор долот серии ГНУ.
При исследованиях в промысловых условиях используются пульты КТПБ-І конструкции ВНИИБТ с дискретной записью и ПКБ-2Э конструкции ШИИКАнефтегаз с непрерывной записью веса инструмента на крюке, расхода и давления промывочной жидкости и текущей проходки.Для контроля частоты вращения долота (вала забойного двигателя) используются электрический беспроводный турботахометр ЭБТ-I с гальваническим каналом связи и гидротурботахометр ПН-ЗМ. Частота вращения записывается на ленту самописцами
Выявление предпочтительных типов долот для проведения исследований режимов их эксплуатации
В соответствии с принятой нами методикой выбора типа долота помимо характеристики породы для выбора долота используем данные об износе базового долота Ш 190,5 Т-ЦВ, которые приведены в табл.3.4.
Определенные на основании информации о литологии, твердости, абразивности пород и износа долот предпочтительные типы долот для разбуривания месторождений юга Пермской области приведены в табл.3.5.
Выбор долот по литологической характеристике пород, по их твердости и абразивности не требует комментариев, поскольку производился в соответствии с имеющимися, (рассмотренными в предыдущих главах) методиками: непосредственное определение эффективного типа долота по литологической характеристике пород в данном районе бурения и на основании твердости и абразивности по таблицам парных соответствий.
Установление рационального типа долота по характеру износа базового Ш 190,5 Т-ЦВ производилось с учетом следующих величин и признаков износа: средний и по наиболее изношенному венцу износ зубьев по высоте, осевой и радиальной люфты опор, наличие заедания или заклинивания шарошек, их износа на "лыс-ку", скола зубьев, величина условной абразивности.
Наибольший износ вооружения в пределах 5,3-6,3 мм в среднем по долоту и 7,2-9,0 мм по наиболее изношенному венцу (венцы "Б" I и П шарошек и "А" Ш шарошки) имеют долота, используе СЗ, ТКЗ мые для бурения песчано-глинистых пород тульского, бобриков-ского горизонтов, Малиновского надгоризонта и франского яруса при малых люфтах опоры 1,7-2,5 мм и отсутствии заклинивания шарошек. Это показывает, что для бурения перечисленных интервалов необходимы долота с твердосплавным вооружением типов "СЗ" или "ТКЗ". В этих же интервалах отмечается наибольшая условная абразивность пород, равная 57-73 мм/м.
Выбор долот типа "ТКЗ" как предпочтительных для разбури-вания карбонатных пород мячковского, подольского, тульского горизонтов, башкирского и франского ярусов обосновано следующим. Значительный износ зубьев базового долота Ш 190,5 Т-ЦВ, равный б мм в среднем по долоту и 8,6 мм по наиболее изношенному венцу, при люфтах опоры I мм при бурении во франском ярусе, породы которого характеризуются высокой 32 мм/м относительной абразивностью. В мячковеком, подольском, тульском горизонтах и башкирском ярусе базовые долота имеют износ зубьев 3,2-3,8 мм в среднем по долоту и 4,7-5,4 мм по наиболее изношенному венцу и люфты опор 1,0-2,1 мм. Износ зубьев в 1,1 раза меньше, а люфты опор 1,5-3 раза выше, чем в других стратиграфических подразделениях при наличии скола зубьев у долот, использованных в подольском, тульском горизонтах и башкирском ярусе, наименьших люфтов опоры 1,0-1,5 мм в мячковском горизонте и башкирском ярусе и при высокой условной абразивности 30 мм/м тульских карбонатных отложений.
Долота типа "Т" назначены для разбуривания карбонатных пород кунгурского, артинского, турнейского и фаменского ярусов, в которых эти долота имеют наименьший износе вооружения при наибольшем износе опоры. Кроме этого имеется заедание, заклинивание опор долот при бурении в артинском и фаменском яру сах, износ шарошек на "лыску" при бурении в Кунгурском ярусе. Породы этих стратиграфических подразделений имеют невысокую 5,0-17,6 мм/м условную абразивноеть. Б фаменском ярусе, при бурении в котором базовые долота Ш 190,5 Т-ЦВ набирают наибольшие люфты опор, достигающие 4,4 мм, возможно использование долот "СТ".
В остальных стратиграфических подразделениях выделить предпочтительный тип долота (с твердосплавным или фрезерованным вооружением) по характеру износа базового долота не представляется возможным и долота типов "Т" и "ТКЗ" взяты как равнозначные.
Данные о пластичности пород для выбора типа долота по величине смещения осей шарошек от оси долота в плане не использовались из-за малого различия коэффициента пластичности, который варьирует в пределах 2,8-4,2.
Окончательно типы долот будут выбраны после исследования режимов их эксплуатации и выявления потенциальных их возможностей, в том числе и для месторождений Удмуртской АССР и долот диаметром 215,9 мм с герметизированной маслонаполненной опорой.
Разделение разреза на интервалы равной буримости для месторождений Чернушинского района, где проводились исследования влияния параметров режима бурения на показатели работы долота,, проведено в два этапа. На первом этапе оценка однородности пород производилась по их литологической характеристике (табл.3.1), твердости, пластичности, условной абразивности (табл.3.6), с учетом технологических условий бурения - плотности промывочной жидкости и дифференциальному давлению на за
Результаты исследований по выявлению эмпирических зависимостей механической скорости бурения и стойкости долота от частоты вращения и осевой нагрузки
Исследования проводились при бурении скважин Ш 259, 275, 290, 405, 429, 494 и 506 Константиновской, Щ 371, 413, 419 и 426 Гондыревской, № 178, 356, 376, 444, 785 и 1042 Гожанской и № 151 Савинской площадей. Бурение скважин Ш 405 и 506 осуществлялось роторным способом, № 371 - в компоновке с турбобуром ТР2Ш-І72 с открытым фрикционным шаровым редуктором и с турбин-ками 28/16 и 30/ІІТЛ, № 259 - с турбобурами ЗТСШ-І72 и ЗТСШЛ72 ТЛ, скважин Ш 271, 275, 429, 496, 178, 376 и 426 - с турбобуром ЗТСШ-І72. В остальных скважинах использовался винтовой двигатель Д2-І72М, бурение которым осуществлялось в отдельных интервалах.
По всем скважинам с контролем частоты вращения осуществлено 212 рейсов. Благодаря использованию различных способов бурения и забойных двигателей исследованиями охвачен диапазон частоты вращения от I.I до 21 с" . Осевая нагрузка, средняя за рейс, изменялась от 80 до 240 кН, а в рейсах, в которых производилось определение зависимости V=f ( Р) новым долотом - от 35 до 290 кН.
Для выявления эмпирических зависимостей механической скорости и стойкости долота от осевой нагрузки и частоты вращения данные о работе долот в экспериментальных рейсах сгруппированы по каждому выделенному интервалу равной буримости. Для выявления зависимостей от осевой нагрузки в одну группу объединены рейсы с достаточно выдержанной постоянной частотой вращения, а для выявления зависимостей от частоты вращения - с достаточно выдержанной постоянной осевой нагрузкой на долото.
Абсолютно постоянной осевой нагрузки на долото и частоты вращения достичь было невозможно из-за отсутствия автоматов подачи долота и бурения забойными двигателями. При бурении турбобурами в некоторых долблениях первоначально заданная нагрузка менялась, чтобы выдержать близкой к заданной частоту вращения. Б рейсах, где эти параметры не выдерживались постоянными, они определялись как средневзвешенные за долбление:где rL и i - значения осевой нагрузки и частоты вращения наотрезке времени Li.
При группировании экспериментальных рейсов исходили из того, чтобы в одной группе был минимальный разброс величин постоянного параметра при достаточном для оценки вида зависимости рассматриваемого показателя работы долота от переменного параметра.
Полученные зависимости механической скорости бурения и стойкости долота от частоты вращения приведены на рис.4.2-4.4. Зависимость \А І (а) выражается уравнением Т,ч и Савинской площадей, где бурение велось только двумя типами забойных двигателей, показатели степени Я и Р определены из уравнений:
Б табл.4.2 приводятся уравнения механической скорости буренияи стойкости долота при вычисленных константах и установленномвиде зависимостей , корреляционные отно шения и коэффициенты надежности.
Уравнения механической скорости бурения и стойкости долота зависимостей приведены в табл.4.3. Б8 случаях зависимость V= [ Р/ имеет форму параболы второгопорядка (2.5) с переходом через максимум в пределах исследованных осевых нагрузок (см. рис.2.3). В двух случаях наибольшая теснота связи достиаается при степенной зависимостигде f\ I, и в трех случаях при прямолинейной зависимости. Меньшая теснота связи между V и Р при использовании средних их значений за рейс по сравнению с зависимостями, определенными изменением осевой нагрузки в течение рейса (табл.2.2), объясняется влиянием на среднюю механическую скорость бурения большего числа неучтенных факторов. Тем не менее. осевой нагрузки в одну группу объединены рейсы с достаточно выдержанной постоянной частотой вращения, а для выявления зависимостей от частоты вращения - с достаточно выдержанной постоянной осевой нагрузкой на долото.
Абсолютно постоянной осевой нагрузки на долото и частоты вращения достичь было невозможно из-за отсутствия автоматов подачи долота и бурения забойными двигателями. При бурении турбобурами в некоторых долблениях первоначально заданная нагрузка менялась, чтобы выдержать близкой к заданной частоту вращения. Б рейсах, где эти параметры не выдерживались постоянными, они определялись как средневзвешенные за долбление:где rL и i - значения осевой нагрузки и частоты вращения наотрезке времени Li.
При группировании экспериментальных рейсов исходили из того, чтобы в одной группе был минимальный разброс величин постоянного параметра при достаточном для оценки вида зависимости рассматриваемого показателя работы долота от переменного параметра.Полученные зависимости механической скорости
