Co je součástí režimu vrtání?

Režim vrtání – jedná se o kombinaci faktorů, které určují rychlost a cenu ražby konkrétního skalního intervalu, označeného jako režimový balík.

Balíček režimu – jedná se o souvislý vrtný interval, ve kterém se předpokládá, že geologické a technologické podmínky jsou konstantní, nezávislé na hloubce hornin v rámci jednotky. Takové intervaly mají jiný název – svazky hornin se stejnou vrtatelností.

Režim vrtání je kombinací parametrů, které ovlivňují výkon vrtáku a které může vrtačka rychle změnit z řídicí stanice.

Hlavní faktory určující režim rotačního vrtání jsou:

Režim vrtání, který zajišťuje nejlepší technické a ekonomické ukazatele za daných podmínek vrtání, se nazývá optimální. Někdy je během procesu vrtání nutné řešit speciální problémy: vrtání studny přes savé formace, zajištění minimálního průhybu studny, maximální zotavení jádra a vysoce kvalitní pronikání do produktivních formací. Režimy vrtání, ve kterých se takové problémy řeší, se nazývají speciální.

Každý parametr režimu vrtání svým způsobem ovlivňuje účinnost destrukce horniny a vliv jednoho parametru může záviset na úrovni druhého, tzn. lze pozorovat jejich vzájemný vliv.

Při rotačním vrtání je provozní režim vrtáku obvykle nastaven následujícími parametry:

Interakce vrtáku s horninami je významně ovlivněna složením a parametry vrtných výplachů, které jsou navrhovány převážně v souladu s geologickými podmínkami vrtání studní, a proto budou zohledněny při návrhu jejich výplachů.

Když je bit zatížen axiálním zatížením G je vytvořen napěťový stav nezbytný pro destrukci horniny a energie je odebírána z rotujícího nástroje, aby byla zajištěna konzistentní destrukce horniny v celém porubu. Axiální zatížení G = g_iD,
kde g_i – intenzita axiálního zatížení, kN na 1 mm průměru D dláta.

Mezní hodnoty g_i jsou 0,5–1,5 kN/mm, přičemž menší průměry bitů odpovídají spodní hranici a větší průměry odpovídají horní hranici.

Na základě rychlosti otáčení existují tři provozní režimy:

Proplachování nebo proplachování studny musí zajistit úplné a včasné odstranění řízků ze dna a ze studny, stejně jako zajistit provoz hlubinných hydromotorů.

Průtok vrtné kapaliny je předem vybrán z těchto tří podmínek:

kde M_д – krouticí moment potřebný k otáčení bitu; k_з – parametr vrtného motoru.

Trvanlivost neboli trvanlivost vrtáku, charakterizovaná dobou mechanického vrtání vrtákem do úplného opotřebení, je označena písmenem T a měří se v číslech.
ukazatele H и T primární, slouží ke stanovení dalších, složitějších ukazatelů. přístup H/T=v_м nazývaná mechanická rychlost pronikání (vrtání), měřená v m/h a charakterizuje průměrnou rychlost destrukce horniny.

Pro charakterizaci celkové míry prohlubování vrtu se používá ukazatel zvaný cestovní rychlost. v_р:

kde T_cn — čas na spuštění a zvednutí nástroje pro výměnu bitu; T_в — čas na pomocné práce související s letem.

Nejobecnějším integrálním ukazatelem výkonu bitu jsou náklady na 1 m penetrace. Vzhledem ke složitosti výpočtu však tento ukazatel zatím nenašel široké uplatnění. Místo toho se používá ukazatel nákladů na 1 m penetrace na základě časově závislých nákladů. Tento ukazatel se vypočítá pomocí vzorce
náklady na provoz vrtné soupravy po určitou dobu – náklady na vrták, s přihlédnutím k maržím dodávek.

Optimalizační kritéria mají tvar v_р →max и c → min. c → min.

V současné době je porovnávání nových a používaných (základních) variant bitů a jejich provozních režimů regulováno standardní metodikou VNIIBT, která umožňuje paralelní testování variant a jejich porovnávání podle kritéria c → min. Pro rozhodnutí se statistická významnost rozdílu mezi variantami posuzuje pomocí jedné ze statistických metod.