Главная Случайная страница


Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Методика проведения тест-бурения путем ступенчатого изменения нагрузки на долото с целью получения диаграмм бурения

Основной целью проведения экспериментов является опытное определение параметров диаграммы бурения для нового (не изношенного) долота: условной прочности породы gо иугловых коэффициентов ЛПР и ЛОР - Ks и Kv .

Эксперименты при бурении в промысловых условиях отличаются тем обстоятельством, что повторить опыт в скважине в принципе невозможно, поскольку нельзя поручиться за то, что буримость пород сохранится и при следующем опыте. В таких условиях необходимо, с одной стороны, повысить точность измерения исходных параметров, а с другой, - по возможности до минимума сократить интервал опытного бурения.

Если ограничиться только контрольно-измерительными приборами (КИП), входящими в комплект буровых установок, то получение достоверных диаграмм бурения весьма затруднительно, особенно при дизельном приводе. К стандартному набору КИП необходимо добавить:

- измеритель проходки с точностью до 1 см;

- счетчики оборотов ротора: один - для измерения суммарных оборотов за время одного опыта, другой - для измерения суммарных оборотов за долбление;

- тахометр - указатель скорости вращения ротора;

- второй измеритель нагрузки на буровом крюке.

Весьма желательно иметь автомат подачи для обеспечения более равномерной скорости движения бурильной колонны.

Проходка за оборот предпочтительнее определять по формуле:

d = Dh / N ,

где Dh - проходка с заданными g и n,
N - суммарное число оборотов долота (по счетчику оборотов).

Очевидно, что основным источником ошибок d является Dh , погрешность измерения которого кратно превышает погрешность измерения N.

Возможно определение N по формуле:

N = nDt,

где Dt - время опытного бурения с фиксированными g и n.

При дизельном приводе и отсутствии тахометра такой способ определения N дает часто недопустимую погрешность, поскольку величины n в процессе опыта измеряются с большой погрешностью.

В глубоком бурении практически всегда n > nкр. Поэтому неточность в измерении n в процессе опыта или значительные колебания n относительно заданного значения становятся причиной снижения достоверности диаграммы бурения, а также затрудняют ее интерпретацию.

Существует два вида диаграмм бурения и соответствующие им методики их получения. Простейшая из них отображает зависимость d(g) при некотором постоянном n. Тест может быть начат только после бурения 0,2...1,0 м обычного бурения (в зависимости от уровня vм). Дело в том, что после продолжительного (например, из-за спуско-подъемных операций) перерыва в бурении на забое успевает сформироваться фильтрационное поле давлений с минимальными градиентами давления в призабойной области. Такой забой в первый момент разрушается легче. Об этом наблюдении говорится и в работе. На рис. 7.3.1 приведен график, отражающий это явление (до точки 2), которое можно назвать “эффектом прерванного бурения”. На участке 2-11 наблюдается снижение механической скорости в результате постепенного износа вооружения. На последнем участке бурение осуществлялось полностью изношенным (“лысым”) долотом. Первый эффект может быть очень заметным и явным, как это имеет место на рис. 7.3.1, но может проявляться менее резко в зависимости от проницаемости породы и времени перерыва в бурении. Для нейтрализации указан ного эффекта” тестовое бурение необходимо проводить без перерывов, без остановки бурения, без отрыва долота от забоя, например, для наращивания бурильной колонны.

Опытное бурение заключается в прохождении ограниченных интервалов Dh со ступенчатым изменением осевой нагрузки в намеченных пределах. Начинают с малых нагрузок. С точки зрения лучшей интерпретации диаграммы бурения начальная нагрузка должна быть минимально возможной.

При выборе Dh можно придерживаться следующих рекомендаций:

- при vм > 10...12 м/ч Dh выбирается таким образом, чтобы Dt было не более 3 мин, однако Dh должно быть не более 1 м;

- при 3...4 м/ч < vм < 10...12 м/ч Dh = 0,3...0,4 м, при этом меньшие значения Dh соответствуют случаю применения автоматов подачи;

- при vм <3...4 м/ч Dh = 0,2..0,3 м, причем максимальные Dh соответствуют случаю бурения с ручной подачей бурильной колонны;

- тест начинают с минимально возможных нагрузок, что облегчает впоследствии интерпретацию диаграмм;

- нагрузку на долото увеличивают ступенчато (на 0,1...0,14 кН/мм), сохраняя при этом постоянной скорость вращения долота, а после достижения намеченной максимальной нагрузки опыты без перерыва продолжаются в режиме ступенчатого уменьшения нагрузки;

- проходки, приуроченные к переходу с одной ступени нагрузки на другую, из расчета исключаются;

- при появлении признаков резонансных продольных колебаний бурильной колонны эксперименты прерываются;

исключаются из программы опыта сочетания g и n , при которых возможно развитие недопустимых по величине крутильных автоколебаний.

Рис. 7.3.1. Изменение механической скорости бурения во времени при роторном бурении твердых пород долотом с фрезерованными зубьями (скв. 1- Тимано-Печорская).

 

Вторая разновидность диаграмм бурения отличается тем, что на ней находит отражение влияние какого-то технологического фактора, например, скорости вращения долота. По существу, в этом случае получаются две опытные зависимости d(g), наложенные одна на другую. Такой эксперимент и такая диаграмма несут в себе значительно большую информацию. Тест начинают с малых нагрузок. Пробурив интервал Dh1 с g1 и n1 , не отрывая долото от забоя и не меняя осевую нагрузку, переходят на другую скорость вращения n2. Пройдя интервал Dh2 , не меняя теперь уже скорость вращения, увеличивают нагрузку до g2 . Пройдя интервал Dh3, снова возвращаются на скорость вращения n1 и т.д. до достижения максимальной нагрузки. Такой метод поочередного изменения параметров режима бурения существенно упрощает интерпретацию опытных данных и повышает достоверность результатов тестового бурения.

Прогнозирование величин nкр .

Существует три метода определения критической скорости вращения долота.

Первый - это непосредственное опытное определения методом тестового бурения. Для этого достаточно при g=const постепенно уменьшая n обнаружить момент, когда дальнейшее уменьшение перестанет влиять на проходку за оборот.

 

Последнее изменение этой страницы: 2016-08-11

lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...