Скорость бурения скважин


Скорость бурения скважин на нефть - Энциклопедия по экономике

Скорость бурения скважин на нефть

Скорость бурения скважин на нефть (газ) на один буровой станок (установку) в месяц v определяется отношением общей проходки в метрах / к числу станко-месяцев работы оборудования, исчисленных по календарному фонду. времени Фст, т. е. 1> = / Фст.  [c.154] Скорость бурения скважин на нефть (газ) на один буровой станок (установку) в месяц 154  [c.328]

В книге изложены вопросы экономики бурения наклонных скважин на нефть и газ. Рассмотрены особенности и экономическая эффективность бурения наклонных скважин. Проанализировано влияние метода бурения на технико-экономические показатели работы долот, забойных двигателей, отдельные процессы бурения и строительства скважин. Показана эффективность строительства скважин кустами и бурения наклонных скважин уменьшенных диаметров. Даны рекомендации по определению средних глубин скважин и планированию коммерческой скорости бурения. Большое внимание уделено резервам повышения экономической эффективности наклонного бурения скважин.  [c.232]

Определить структурные сдвиги в объеме буровых работ на нефть и газ за последние десять лет (эксплуатационное и разведочное бурение). Дать за этот же период анализ качества ведения буровых работ (темпы роста и прироста), включив в него коммерческую скорость бурения, проходку на одну буровую бригаду, среднюю глубину скважин, законченных бурением, сметную стоимость 1 м проходки.  [c.10]

Следовательно, прежде чем определить объемы и другие показатели буровых работ в стране и отдельных нефтедобывающих районах необходимо проанализировать и установить возможности обеспечения добычи нефти на основе факторов, не требующих бурения. Лишь после этого планируется добыча нефти из вновь построенных скважин, обосновываются объемы проходки по целям бурения, их территориальное размещение в зависимости от перспективности месторождений, устанавливаются плановые скорости бурения и другие показатели строительства скважин.  [c.102]

Одним из главных факторов, обеспечивающих дальнейший рост разведанных запасов нефти и газа, является быстрое развитие науки и техники. Это позволит и впредь осуществлять огромные объемы разведочных, геофизических, геохимических и буровых работ на обширных перспективных на нефть и газ территориях земного шара, обеспечит массовое бурение сверхглубоких скважин на суше и на море при высокой скорости проходки, резко повысит эффективность интерпретации данных разведки. Особенно значительным будет прогресс нефтяной техники в условиях мировой социалистической системы, где, благодаря планомерной и рационально организованной хозяйственной деятельности, будут достигнуты высокие результаты и в области разведочных работ.  [c.205]

В бурении основным производственным звеном является буровая бригада. Она выполняет весь комплекс работ, связанных с бурением и креплением, а иногда испытанием скважины на приток нефти. Работы по бурению и креплению наиболее сложны и трудоемки во всем цикле строительства скважин. За 2—3 дня до начала их выполнения буровому мастеру, возглавляющему буровую бригаду, отдел труда УБР вручает наряд на выполнение буровых работ. В наряде дается краткая характеристика скважины ее номер, наименование площади, проектная глубина, проектный пласт, способ и цель бурения и конструкция указываются буровое оборудование и инструмент — тип лебедки, тип и количество насосов, количество и мощность двигателей для бурения и для насосов, тип вышки, диаметр бурильных труб по интервалам, оснастка талей и передача приводятся технико-экономические показатели — начало и окончание бурения, продолжительность, коммерческая и механическая скорости бурения (по норме и фактически), суммарная расценка на бурение скважин указывается состав работ по бурению скважин и нормы времени на их выполнение, а также устанавливаются сдельные расценки на 1 м проходки по геологическим однородным интервалам глубины и на работы по креплению скважин. Кроме того, по окончании бурения скважины в наряде указываются по каждой вахте число отработанных часов, выполнение норм выработки и сумма заработной платы, включая премии за окончание бурения скважины в срок и досрочно.  [c.140]

Уровень удельных капитальных вложений в добычу нефти зависит от эффективности капитальных затрат в эксплуатационное бурение и нефтепромысловое обустройство. Степень эффективности капитальных вложений в эксплуатационное бурение по Западной Сибири складывалась под воздействием стоимости сооружения скважин и их дебитов. Стоимость скважин в свою очередь изменялась в зависимости от скорости бурения и объема подготовительно-вспомогательных работ, приходящихся на одну скважину. Изменения факторов, определяющих эффективность капитальных вложений в добыче нефти по Западной Сибири, приведены в табл. 48.  [c.101]

Выбирать факторы, влияющие на величину расхода, необходимо с помощью дисперсионного анализа. При этом конкретный перечень факторов будет определяться особенностями подотрасли и производственного процесса. Например, для модели удельного расхода реагентов на промысловую подготовку нефти используют такие факторы, как содержание воды и солей в сырье и товарной нефти, средняя температура процесса, производительность установок по подготовке нефти, величина массового соотношения реагентов (в случае применения смеси реагентов) и др. Для построения модели расхода топлива и энергии на бурение скважин могут быть использованы такие факторы, как средняя глубина бурения скважины, коммерческая скорость бурения, число долблений на скважину, объем выбуренной породы и др.  [c.401]

Основным источником экономии электроэнергии при бурении является повышение скоростей проходки скважин за счет внедрения форсированного режима бурения. На компрессорную добычу нефти расходуется почти 40% всего расхода электроэнергии на нефтедобычу. Ручное регулирование работой компрессорных скважин приводит к большим потерям сжатого воздуха и нарушениям нормальной технологии. Созданная и внедренная на промыслах система автоматического регулирования подачи рабочего агента (сжатого воздуха) в компрессорные скважины обеспечивает улучшение технологического процесса добычи нефти и значительную экономию элек-104  [c.104]

Это был первый случай в анналах истории, когда пришлось погасить огни, чтобы предотвратить взрыв, поскольку нефть с шумом вырывалась из скважины с невероятной скоростью — по 12,5 т в день и заливала все окрестности. В конечном счете поток нефти удалось усмирить, а когда программа подготовительного бурения завершилась, стало очевидно, что месторождение простирается примерно на 10 км в длину и является одним из богатейших в мире.  [c.133]

Новая организация создала предпосылки для дальнейшего повышения эффективности. Так, в бурении реализация возможностей системы инженерно-технологической службы позволяет ликвидировать или сократить перерывы между элементами производственного цикла строительства скважин (сооружение буровой — бурение — опробование), за счет чего могут быть достигнуты, ускорение ввода скважин в эксплуатацию сокращение сроков разведки месторождений и приращение запасов нефти и газа уменьшение объемов незавершенного производства сокращение непроизводительных простоев производственных бригад между окончанием работ на одном объекте и началом на другом и буровых установок. Кроме этого, осуществление круглосуточного инженерного контроля и руководства процессом бурения обеспечивает условия для повышения коммерческой скорости при улучшении отработки долот, повышении проходки за рейс и, следовательно, сокращения количества рейсов соблюдение технологической дисциплины, сокращение затрат времени и средств на ликвидацию осложнений, аварий и устранение брака сокращение или устранение простоев объектов основного производства, связанных с инженерным обеспечением.  [c.23]

При планировании скорости бурения и анализе базисных данных время ремонтных работ учитывается через коэффициент а. Обычно этот коэффициент представляется как отношение времени ремонтных работ Грсм к производительному времени Гпроиз. Между тем, согласно Единым нормам времени на бурение скважин на нефть, газ и другие полезные ископаемые (ЕНВ) —[30], ремонтные работы начисляются надбавкой в процентах от нормативной продолжительности проходки скважины, но за исключением времени ожидания затвердения цемента (ОЗЦ) — Гозц.  [c.154]

Важную роль в восстановлении и развитии нефтедобывающей промышленности сыграли новаторы — скоростники бурения, развернувшие 6qpb6y за работу на форсированных режимах, за достижение наивысших скоростей бурения. В добыче нефти широко распространяется движение за установление оптимальных режимов работы скважин. Все это вместе взятое позволило нефтедобывающей промышленности успешно справиться с заданиями четвертого пятилетнего плана. Довоенный уровень добычи нефти был достигнут к концу 1948 г., а в 1950 г. составил 37,9 млн. т. Удельный вес восточных районов в общей добыче нефти достиг 44%. Были открыты многие новые нефтяные месторождения в Татарии (Ромашкинское), Поволжье, Средней Азии, под дном Каспия в Азербайджане, в Краснодарском крае и других районах. С 1948 г. началось промышленное внедрение новой технологии разработки нефтяных месторождений — законтурное заводнение.  [c.16]

В книге изложены основные вопросы экономики бурения наклонных скважин на нефть и газ. Рассмотрены особенности и экономическая целесообразность бурения наклонных скважин влияние метода бурения на производительность долот и турбобуров, некоторые процессы бурения и технико-экономические показатели строительства скважин. Показана экономическая эффективность строительства скважин кустами с учетом сроков разбуривания месторождений и оборачиваемости буровых установок. Установлена экономическая эффективность бурения наклонных скважин уменьшенных диаметров. Изложены вопросы определения средних глуоин скважин и планирования коммерческой скорости бурения. Большое внимание уделено резервам повышения экономической эффективности бурения наклонных скважин путем широкого применения различных технических средств и технологических мероприятий.  [c.2]

Постоянное совершенствование методов разработки и эксплуатации месторождений позволило сократить объем буровых работ на единицу нефтегазодобывающих мощностей, уменьшить трудоемкость строительства и обслуживания скважин, увеличить долю скважин, эксплуатируемых наиболее дешевым фонтанным способом. Производительность скважин значительно выросла. Это, естественно, обусловило в течение длительного послевоенного периода развития добычи нефти и газа существенное повышение основных экономических показателей. Переход на бурение скважин уменьшенных и малых диаметров, рост скоростей проходки, широкое внедрение системы поддержания пластовых давлений, автоматизация и телемеханизация промыслов обусловливают систематическое снижение издержек производства при разработке и экспулатации нефтяных месторождений.  [c.257]

Ниже на основе анализа фактических данных по разбурива-нию ряда месторождений будет показано, что переход к бурению неглубоких и глубоких наклонных скважин уменьшенного диаметра способствовал повышению коммерческой скорости бурения снижению себестоимости 1 м проходки относительно наклонных скважин нормального диаметра. Поскольку при этом диаметр эксплуатационной колонны -остается постоянным и дебит скважины не изменяется, то указанное мероприятие, т. е. переход к бурению наклонных скважин уменьшенного диаметра, способствующий повышению коммерческой скорости бурения, ускорению ввода скважин в эксплуатацию я снижению себестоимости их строительства, с точки зрения сроков разбуривания и разработки месторождения нефти и газа, является экономически выгодным.  [c.129]

На базе проектов по добыче нефти, бурения добывающих и разведочных скважин по отдельным площадям и горизонтам буровому предприятию утверждают задание по проходке и скорости бурения. Геологическая служба НГДУ (объединения) определяет перечень скважино-точек, подлежащих разбурива-нию, с указанием очередности их ввода в бурение, а также подробных данных, характеризующих условия работ на каждой площади.  [c.97]

Решение задач по наращиванию объемов добычи и потребления нефти и газа потребует в десятой пятилетке ввести в эксплуатацию десятки тысяч новых скважин, значительно увеличить объемы разведочного и эксплуатационного бурения. С этой целью в 1976—1980 гг. предусмотрено значительно повысить эффективность буровых работ. Сроки строительства скважин будут сокращены на 25—30% за счет увеличения скоростей бурения, внедрения буровых установок универсальной монтажеспособности, новых типов долот, забойных двигателей, промывочных жидкостей, высокопрочных обсадных и бурильных труб, а также благодаря улучшению организации работ и применению прогрессивных методов освоения скважин.  [c.17]

На базе проектов по добыче нефти, бурения эксплуатационных и разведочных скважин по отдельным площадям и горизонтам буровому предприятию утверждают задание по проходке и скорости бурения. Геологическая служба НГДУ определяет перечень скважино-точек, подлежащих разбуриванию, с указа-  [c.109]

Оперативно-технический учет регистрирует отдельные факты производственной деятельности предприятий. Цель его — получение необходимых сведений для рациональной организации производственного процесса, для устранения в этом процессе едостатков и для обеспечения бесперебойной работы предприятий. При помощи этого учета контролируется режим в бурении скважин, расход энергии и материалов, работа долот и т. п. В добыче нефти регистрируется дебит скважин, количество и качество поступающей нефти, выполнение норм выработки, выполнение договоров на поставку нефти заводам и т. п. В переработке нефти регистрируется температурный режим нефтеперерабатывающих установок, поступление нефти, отпуск нефтепродуктов и много других явлений и процессов. Большая часть данных оперативно-технического учета используется только внутри предприятия, но некоторая часть их подвергается обобщению и соответствующей статистической обработке для использования в масштабе трестов, объединений и отрасли промышленности (например, данные о скорости бурения, дебите скважин, выходе светлых продуктов из сырой нефти). Такое обобщение и обработка производятся статистикой  [c.20]

Наряду с ростом выпуска нефтяного оборудования произошли значительные изменения в характеристике и качестве изготовляемого оборудования. Усовершенствование буровых установок, массовое внедрение в бурение турбобуров и механизмов для спуско-подъем-ных операций, создание и применение передвижных установок для структурного поискового бурения позволили увеличить коммерческие скорости бурения по сравнению с дореволюционным периодом в 25 раз. Совершенствуется также оборудование и аппаратура для нефтеперераб. з-дов освоено изготовление толстостенных аппаратов из легированных сталей и биметаллов, теплообменной аппаратуры высокого качества, центробежных насосов для холодных и горячих нефтепродуктов и др. Выпускаются высокопроизводительные буровые установки для бурения на глубину до 5000 м, установки для интенсификации добычи нефти агрегаты для гидроразрыва пластов на давление до 700 ата, агрегаты для соляно-кислотной обработки, насосы для закачки жидкости в нефтеносный пласт, средства по отбору жидкости из миогодебитных скважин (центробежные и электропогружные насосы, редукторныо стайки-качалки и др.).  [c.255]

Бурение подразделяется по цели, по способам и по назначению. По цели различаются две группы бурения эксплуатационное и разведочное. Объединять их общим итогом нельзя, так как трудоемкость метра проходки в каждой из этих групп различна трудоемкость проходки в эксплуатационном бурении в два, в три раза ниже, чем в разведочном, а скорость проходки во столько же раз выше. Поэтому в статистической отчетности сведения об эксплуатационной и разведочной проходке представляются на отдельных бланках и суммирование их обычно не производится. Группировка скважин по назначению иа нефть, на газ, на бромо-йодистую воду или для нагнетания воды (инжекционные скважины) дает возможность исчислить итоговые показатели продукции в натуральном выражении, так как трудоемкость метра проходки этими признаками не определяется.  [c.42]

Большие экономические возможности заключены в вовлечении в народнохозяйственный оборот нефтяных и газовых ресурсов Западной Сибири. Нефтяные и газовые месторождения залегают здесь на небольших глубинах (700—2600 м от поверхности земли), сосредоточены в больших, хорошо проницаемых коллекторах. Суточные дебиты нефтяных скважин относительно высокие. На крупных месторождениях они достигают 200 т и более. Породы, слагающие пласты, мягкие, легко проходятся долотом и в то же время весьма устойчивы. Скорость разведочного бурения в 3 раза и эксплуатационного бурения в 2,1 раза выше, чем в среднем по стране. Сроки и стоимость сооружения скважин благодаря сравнительно небольшой глубине и легкой буримости пород относительно ограниченны. Подготовка запасов нефти и газа отличается высокой эффективностью. Подготовка 1 т запасов нефти категорий А + В + L требует здесь в 3—10 раз, а 1000 м3 газа в 9—50 раз меньше затрат, чем в других районах страны. Сравнительно невелики удельные капитальные вложения в разработку месторождений, себестоимость добычи нефти и газа.  [c.168]

economy-ru.info

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 1

Скорость бурения скважины РІРѕ РјРЅРѕРіРѕРј зависит РѕС‚ правильной работы насоса.  [1]

Скорость бурения скважины диаметром 450 РјРј - 9 РјРёРЅ. РћРґРЅРѕР№ РёР· особенностей этой машины является возможность уширять нижнюю часть скважины РґРѕ 1200 РјРј. Машина может быть установлена РЅР° полуторатонном РіСЂСѓР·РѕРІРёРєРµ Рё приводится РІ действие РѕС‚ двигателя последнего РїСЂРё помощи передаточного механизма. Машина расходует Р·Р° 8 час.  [2]

РќР° скорость бурения скважины большого диаметра влияют также конструкция породоразрушающего инструмента, его геометрические параметры, материал, РёР· которого РѕРЅ изготовлен. Например, РїСЂРё бурении скважин большого диаметра РїР° Братской ГЭС применяли дробовые РєРѕСЂРѕРЅРєРё, изготовленные РёР· низкоуглеродистой стали РЎС‚.  [3]

Темпы роста скорости бурения скважин также грандиозны.  [4]

Для повышения скорости бурения скважин, особенно роторного, следует разрабатывать породоразрушающие инструменты СЃ частотным диапазоном РґРѕ 145 Гц. Желательно, чтобы эти инструменты использовали динамическое воздействие РЅР° РіРѕСЂРЅСѓСЋ РїРѕСЂРѕРґСѓ, РІ этом случае эффект должен быть лучше.  [5]

Темпы роста скорости бурения скважин также грандиозны.  [6]

Р�звестно, что увеличение скорости бурения скважин связано СЃ повышением осевой нагрузки РЅР° долото, которая лимитируется стойкостью РѕРїРѕСЂ шарошечных долот.  [7]

Поэтому СЃ точки зрения повышения скорости бурения скважины плотность Рё вязкость промывочного раствора должны быть минимальны.  [8]

Результаты обработки наблюдений Р·Р° изменением скорости бурения скважин коронками различных форм РїСЂРё одинаковых РґСЂСѓРіРёС… условиях ( крепость РїРѕСЂРѕРґС‹, режим бурения) приведены РІ табл. 3.6 Рё РЅР° графиках ( СЂРёСЃ. 3.19), построенных РїРѕ данным этой таблицы.  [9]

Открытые фонтаны Рё осложнения значительно снижают скорость бурения скважин, наносят громадный материальный ущерб, РїСЂРёРІРѕРґСЏС‚ Рє большим потерям газа Рё нефти Рё истощению энергии пласта.  [10]

Открытые фонтаны Рё осложнения значительно снижают скорость бурения скважин, наносят громадный материальный ущерб, РїСЂРёРІРѕРґСЏС‚ Рє большим потерян газа Рё нефти Рё истощению энергии пласта.  [11]

Эти мероприятия РјРѕРіСѓС‚ повысить РЅРµ только скорость бурения скважины, РЅРѕ Рё РїСЂРѕС…РѕРґРєСѓ РЅР° долото, Р·Р° счет чего РјРѕРіСѓС‚ быть резко снижены объем СЃРїСѓСЃРєРѕ-подъемных операций Рё затраты времени РЅР° РЅРёС…. Параметры Рё технические средства Р±СѓСЂРѕРІРѕР№ установки должны РЅРµ только обеспечивать существующую технику бурения, РЅРѕ Рё быть рассчитаны РЅР° перспективу. Сокращение времени бурения скважин зависит РѕС‚ монтажеспособности Рё быстроты транспортировки установок. Р’ настоящее время стремятся конструировать отдельные блоки установки Рё средства перевозки так, чтобы РѕРЅРё составляли единое целое Рё обеспечивали быстрые транспортировку Рё монтаж установки без каких-либо дополнительных грузоподъемных средств.  [12]

Р’ СЃРЅСЏР·РЅ СЃ неуклоппьш возрастанием глубин Рё скоростей бурения скважин возникают новые, более сложные проблемы повышения прочности Рё экономической эффективности бурильных колонн.  [13]

Применение таких машин РІ определенных условиях позволяет повысить скорости бурения скважин.  [14]

Р�сследования технологии алмазного бурения показали, что основным резервом повышения скорости бурения скважин является применение высоких частот вращения Р±СѓСЂРѕРІРѕРіРѕ снаряда.  [15]

Страницы:      1    2    3

www.ngpedia.ru

Что такое скорость бурения скважин?

Бурение скважин

Во всем мире существует огромное количество буровых компаний, которые производят поиск и добычу природных ресурсов в недрах Земли. Предметом поиска и добычи могут быть вода, нефть, газ и другие полезные ископаемые.

В бурении на воду, скоростью проходки считается скорость, с которой долото разрушает подземные породы. Скорость продвижения бурового инструмента можно также называть скоростью бурения. Этот показатель измеряется либо в сантиметрах в минуту, либо метров в час, в зависимости от того, какой глубокой должна быть скважина.

Важно знать скорость вращения бурового инструмента, за счет чего, компании производящие бурение могут иметь представление о том, сколько времени потребуется для осуществления проекта.

Бурение используется в самых различных областях деятельности человека. Наряду с бурением на природные ресурсы, существует бурение в строительстве с применением ямобура. Эффективность услуги ямобура заключается в рациональном использовании техники. Зная скорость бурения и общий метраж, можно рассчитать время, на которое требуется аренда ямобура.

Промышленные добывающие компании для поиска и добычи нефти, природного газа или воды обычно используют бурение. Во всем мире, бурение производят как на суше, так и на шельфе Мирового океана.

Буровые установки, используемые в этих процессах, могут различаться по размерам и мощности. Мощность установки влияет на скорость бурения скважин. Небольшая буровая установка чаще применяется для бурения разведочных скважин, и не может иметь высокую скорость проходки, в то время как большая буровая установка используется для крупных проектов, потому что может работать быстрее и пробурить глубже.

Современные способы бурения.

Поскольку современная жизнь тесно связана ископаемыми видами топлива, технологии и способы бурения постоянно усовершенствуются. Старые способы бурения скважин зачастую уходят в прошлое, тем самым, создавая простор для поиска более современных методов, целью которых является более высокая скорость проходки.

Для бурения скважин разрабатываются и внедряются в производство новые буровые установки. Эти буровые установки могут работать не только быстрее и эффективнее, но они также уменьшают отрицательное воздействие на окружающую среду. Компактные буровые установки предпочтительнее, чем установки больших размеров, которые занимают больше места.

Это так же актуально для бурения скважин в строительстве. Современные ямобуры могут не передвигаясь из одного положения бурить несколько отверстий, что сокращает время на проведение работ.

Начиная буровые проекты, необходимо знать скорость бурения. Это поможет оценить, сколько времени займет проект, и поможет придерживаться графика проведения работ.

voda-skvazhina.ru

8.2. Влияние параметров режима бурения на механическую скорость

Необходимость увеличения механической скорости бурения очевидна. Согласно оценкам, проведенным специалистами Башкирской буровой школы, возрастание Vмех в два раза снижает стоимость 1 м проходки на 50 %, увеличение же стойкости долота снижает стоимость 1 м проходки только на 11 %.

Каждый параметр режима бурения (F, n, Q) влияет на эффективность разрушения горных пород по-своему, причем влияние изменения одного из параметров на изменение механической скорости зависит от фиксированной величины других параметров. То или иное значение механической скорости бурения Vмех зависит не только от эффективности разрушения горных пород на забое скважины (это лишь одно из условий роста механической скорости), но и от совершенства очистки забоя от шлама, эффективности выноса шлама на поверхность.

8.2.1. Влияние осевого усилия. При механическом способе разру-шения горных пород основная доля энергии расходуется на внедрение породоразрушающих элементов вооружения в горную породу. Величина давления, создаваемого породоразрушающим инструментом на забое скважины, определяется не только величиной осевого усилия F, но и значением контактной площади Sк данного долота. Под контактной площадью понимается сумма площадей всех зубьев на всех шарошках, контактирующих в данный момент с горной породой забоя скважины (для шарошечных долот), сумма площадей торцовой поверхности лопастей (для лопастных долот). Величина контактной площади всех долот (шарошечных, лопастных, алмазных) табулирована, т.е. известна.

При увеличении контактного давления Pк = F / Sк , линейно зависящего от осевого усилия, разрушение на забое происходит по-разному. Рассмотрим три возможных случая:

а) Рк > Н. В этом случае в горной породе, находящейся под пятном контакта, возникает объемное разрушение. Оно характеризуется тем, что возникает при единичном взаимодействии породоразрушающего элемента долота с данной “точкой” поверхности горной породы. Возникающие частицы шлама в этом случае имеют максимальный размер. Разрушение горной породы, происходящее при выполнении приведенного условия, является наиболее эффективным.

Из условия обеспечения объёмного разрушения горной породы величина осевой нагрузки на шарошечное долото рассчитывается по формуле

F = HSк,

где  = (0,331,59) – коэффициент, учитывающий реальные условия разрушения горной породы в скважине (величину дифференциального давления, температуру горных пород, состояние забоя и пр.), Sк – контактная площадь данного долота. Величина определяется по промысловым данным.

Зная твердость горных пород и контактную площадь используемого долота, можно определить осевую нагрузку, требуемую для бурения скважины данным шарошечным долотом. Нужно помнить, что по указанной формуле можно определить лишь ориентировочное значение требуемого для разрушения горной породы осевого усилия, т.к. формула не учитывает работоспособность опор долота.

Наблюдающийся экстремальный характер изменения Vмех от F связывают с ограничением высоты зубцов на шарошках, наличием шлама на забое. Осевая нагрузка, при которой достигается максимальное значение механической скорости, называется критической.

Следует иметь в виду следующее: при чрезмерном увеличении осевого усилия бурильная колонна теряет устойчивость и претерпевает продольный изгиб, что приводит к незапланированному искривлению скважины.

б) Рк < Н. При такой величине контактного давления возникает усталостно-объемное разрушение горной породы. Непременным следствием установления подобного соотношения между величиной контактного давления и твердостью горной породы является возникновение разрушения при неоднократном действие породоразрушающего элемента вооружения долота на одну и ту же точку забоя. Разрушение при этом связывают с повреждаемостью породы забоя, развитием трещин в горной породе под пятном контакта при каждом ударном цикле нагряжения. Вид лунки выкола такой же, какой возникает при объёмном разрушении.

Количество циклов нагружения n, необходимое для разрушения горных пород, зависит от их механических свойств горной породы: с увеличением хрупкости пород величина n меньше. Зависимость между величиной контактного давления Pк и количеством циклов нагружения n, необходимых для разрушения породы, имеет вид (рис. 37). Эта усталостная кривая описывается уравнением

Ркmn = С,

где m – показатель степени, С = const – постоянная усталостной кривой.

Чем больше Pк, тем меньше необходимо создать циклов нагруже-ния для разрушения горной породы.

Минимальное контактное давление, вызывающее усталостное раз-рушение при циклическом нагружении при выполнении условия Рк < Н, называется пределом усталости горной породы Рус. Считаетcя, что

Рус = (1/20 ÷ 1/30)H.

Жлобинским Б.А. установлено, что механизм усталостно-объём-ного разрушения горных пород похож на механизм разрушения хрупких горных пород при статическом вдавливании индентора. Лунка выкола возникает вследствие раздробления горной породы под пятном кон-такта, передачи давления от индентора на окружающую породу и возникновения вокруг пятна контакта овальной (если индентор имеет прямоугольную площадку вдавливания) или круглой (при цилиндрическом инденторе) трещины, последняя стадия разрушения связана с раздавливанием уплотненного ядра под индентором и образованием лунки.

в) Рк 1 – для второго, а < 1 – для третьего участка.

При бурении скважины выбранное значение осевого усилия может обеспечить появление любого из приведенных участков. Рекомендация увеличивать величину осевого усилия F для реализации объемного разрушения не всегда оправдана, т.к., во-первых, часто при больших усилиях начинается интенсивный износ долота, увеличивающий контактную площадь долота, и приводящий к снижению Vмех, во-вторых, бурение при меньщих осевых нагрузках, сопровождаемое снижением механической скорости, часто приводит к достижению положительного результата, например, росту проходки на долото, росту рейсовой и коммерческой скорости, снижению себестоимости метра проходки. Cледует иметь в виду, что увеличение осевого усилия приводит к росту интенсивности искривления скважины, это связано с возрастанием отклоняющей силы при увеличении прогиба КНБК, большим разрушением стенки скважины.

Зашламование забоя существенно изменяет зависимость Vмех = f(F), так как происходит не только снижение Vмех , но и уменьшение величины осевого усилия, при котором достигается наибольшее значение механической скорости.

Приведенное на рис. 38 изменение механической скорости отличает не только бурение скважин шарошечным, но и лопастным долотом.

Выбор параметра режима бурения – осевой нагрузки на долото – по диаграмме Vмех = f(F) не гарантирует от ошибок.

В настоящее время при бурении чаще всего реализуется поверхностное (при турбинном бурении) и усталостно-объемное разрушение горных пород. Связано это, в основном, с тем, что материал, из которого изготавливается породоразрушающий инструмент, меньше изнашивается при реализации усталостно-объёмного разрушения.

Контроль за величиной F при бурении скважины реализуется с помощью индикаторов веса гидравлических (ГИВ), электрических (ЭИВ), которые устанавливаются на неподвижном конце талевого каната.

8.2.2. Влияние частоты вращения долота. Общий вид зависимости Vм = f(n) хорошо известен из работ В.С.Федорова (рис.39). На кривой выделяются два линейных участка: начальный и конечный. На этих участках Vм изменяется пропорционально n, что свидетельствует о постоянстве проходки за оборот .

Основными факторами, определяющими вид кривой Vм = f(n), являются следующие:

• время контакта к зуба шарошечного долота с горной породой,

• число поражений забоя зубьями долота.

С увеличением частоты вращения n возрастает число поражений забоя зубьями шарошечного долота, возрастает скорость и энергия соударения. Это обеспечивает рост механической скорости бурения. Но одновременно с этим увеличение n обеспечивает и снижение времени контакта к , что снижает эффективность разрушения горных пород и, как следствие, механическую скорость. В результате действия указанных факторов при бурении возникает сложная зависимость Vм = f(n).

Рис. 39. Общий вид зависимости Vм = f(n) при различных

осевых усилиях (F2 > F1)

На участке кривой Vм = f(n), расположенном между начальным и конечным линейными участками, изменение механической скорости, происходящее при постоянной осевой нагрузке, но росте частоты вращения, характеризуется снижением темпа прироста механической скорости. При определенной частоте вращения nкр наблюдается резкое снижение темпа прироста механической скорости. Это происходит вследствие резкого уменьшения глубины внедрения зуба долота в горную породу за один оборот, снижения времени контакта зуба долота с забоем скважины. Для мрамора, например, nкр = 100 мин-1. С ростом твердости горной породы nкр возрастает.

Энергоемкость разрушения возрастает. По этой причине бурение скважины с частотой вращения n > nкр нерационально. При данном значении осевого усилия увеличение n долота с целью повышения механической скорости целесообразно лишь до тех пор, пока возрастает рейсовая скорость бурения.

Обладая технологической информативностью, зависимость Vм = f(n), тем не менее, не может быть гарантом выбора рекомендуемого значения частоты вращения n. Тому есть причина: отсутствие приборов, надежно контролирующих частоту вращения. В роторном бурении частота вращения долота равна частоте вращения ротора и может быть измерена тахометром достаточно точно. Для измерения частоты вращения долота в турбинном бурении используется турботахометр, датчик которого устанавливается в верхнем узле турбобура и соединяется с валом последнего. Работа турботахометра основана на фиксации специальной аппаратурой, устанавливаемой на вертлюге, импульса давления, формируемого при кратковременном перекрытии трубного пространства через каждые 10 оборотов вала турбобура. Каналом связи служит промывочная жидкость, находящаяся внутри бурильной трубы. Особенностью гидравлического канала связи является существенное затухание энергии сигнала в связи с потерями на трение у стенок колонны и наличие помех, создаваемых работающим буровым насосом.

С увеличением глубины скважины в большей степени проявляются пластические свойства горных пород, требуются большие деформации до разрушения и большая длительность контакта зубьев долота с забоем. Это вызывает необходимость снижения частоты вращения долота с углублением скважины. Существует и другая причина, по которой необходимо снижать величину n при росте глубины скважины. Значительный рост мощности, необходимой для привода ротора из-за роста потерь на трение бурильной колонны о стенку скважины.

Частота вращения инструмента оказывает существенное влияние на качественный отбор керна.

8.2.3. Влияние интенсивности промывки забоя скважины. Циркуляция промывочной жидкости при бурении скважины должна обеспечить очистку забоя от частиц разрушенной горной породы, предотвратить вторичное перемалывание этих частиц. Именно по этой причине проектирование режима очистки забоя скважины промывочной жидкостью является составной частью проектирования параметров режима бурения.

С возрастанием расхода Q улучшается очистка забоя, следовательно, повышается эффективность работы долота. Но в то же время увеличиваются потери давления в кольцевом пространстве пропорционально Q2. Это приводит к росту гидродинамического давления на забой, создаются неблагоприятные условия для отрыва шлама от поверхности забоя, снижается механическая скорость бурения. Другими словами, отрицательным последствием интенсификации промывки скважины может стать увеличение дифференциального давления на забое скважины и, как следствие, ухудшение условий разрушения горной породы.

Отмеченное двоякое влияние производительности циркуляции промывочной жидкости на скорость бурения отражено формулой, предложенной В.С. Федоровым:

Vм = Q /(a + bQ),

где a, b – параметры, зависящие от свойств разбуриваемых горных пород, промывочной жидкости, размеров кольцевого канала (рис. 40).

Для улучшения очистки забоя скважины следует стремиться не к бесконечному увеличению производительности циркуляции, а добиваться этого использованием насадков уменьшенных диаметров, приближенных к забою, созданием радиальных турбулентных потоков промывочной жидкости вдоль поверхности забоя, обеспечивающих отрыв частиц шлама от забоя, введением в промывочную жидкость смазывающих добавок, снижающих величину сил, удерживающих частицы шлама на забое и пр.

Согласно исследованиям отечественных ученых, удельный расход промывочной жидкости, подаваемой на забой скважины, для шарошечных и лопастных долот должен составлять (0,057 ÷ 0,065) л/(с·см2), и для алмазных – (0,06 ÷ 0,1) л/(с·см2).

Особо подчеркнем, что увеличение механической скорости бурения применением гидромониторных насадков обеспечивается не дополнительным разрушением горной породы забоя высоконапорными затопленными струями промывочной жидкости, а улучшением очистки забоя от шлама при использовании гидромониторных насадков. Для успешного механогидравлического воздействия на горную породу забоя скважины и разрушения горной породы струей жидкости, вытекающей из насадков, необходимо значительно увеличить скорость истечения затопленной струи из насадков (довести скорость истечения струи до нескольких сотен метров в секунду), воздействовать струей на ту часть площади забоя, на которую воздействует зуб долота.

При бурении мягких горных пород повышение расхода промывочной жидкости приводит к размыву стенки скважины, что может обеспечить рост интенсивности искривления скважины. Введение в промывочную жидкость смазывающих добавок снижает трение инструмента о горную породу стенки скважины, что способствует меньшему ее разрушению и обеспечивает меньшее искривление скважины.

Завершая разговор о влиянии расхода промывочной жидкости на величину механической скорости, отметим, что практика бурения скважин с высокими механическими скоростями (свыше 10 – 15 м/ч) в Западной Сибири обнаружила влияние “утяжеления” восходящего потока промывочной жидкости с увеличением концентрации шлама в ней на величину механической скорости. Это позволяет ставить задачу оптимизации расхода промывочной жидкости с целью минимизации гидродинамического давления на забой скважины.

Измерение расхода промывочной жидкости осуществляется индукционными расходомерами РГР-7, РГР-100, принцип действия которых основан на явлении электромагнитной индукции и обеспечивает контроль расхода только электропроводящей промывочной жидкости.

studfiles.net


Смотрите также