Курсовая работа: Методы добычи тяжелых нефтей в Удмуртии

Q = 0,07Fзаб (II.70)

где Fзаб — площадь забоя скважины, см² .

Превышение подачи буровых насосов над вычисленной по данному соотношению величиной не приводит к существенному изменению механической скорости проходки.

3. Скорости истечения потока жидкости из отверстий долота и расположения этих отверстий по отношению к шарошкам и забою скважин. С увеличением скорости истечения бурового раствора из долотных насадок улучшается очистка забоя скважины, а, следовательно, возрастает механическая скорость проходки. Наблюдения показывают, что значительный рост механической скорости проходки достигается в том случае, когда' скорость струй, вытекающих из "насадок гидромониторного до­лота, превышает 60—75 м/с. Большое значение на условия очи­стки забоя оказывает высота зубьев шарошек. Чем больше просвет между шарошками и забоем, тем совершеннее его очистка и выше значения h/п. Наименьшие значения h/п наблюдаются в тех случаях, когда применяются алмазные долота, в которых зубья (алмазы) выступают за матрицу на незначительную высоту, и штыревые с твердосплавными вставками, почти утопленными в теле шарошки.

Влияние частоты вращения долота. Исследованиями было установлено, что при увеличении частоты вращения долота п механическая скорость проходки растет, достигая максимальной величины, а затем снижается. Каждому классу пород (пластичные, пластичнохрупкие и хрупкие) соответствуют свои критические частоты вращения долота, превышение которых вызывает снижение механической скорости проходки. Надо также иметь в виду, что повышение частоты вращения шарошечных долот снижает долговечность их работы вследствие более интенсивного износа опор и сокращает проходку за рейс долота.

1.

??????? ?????? ????????. ?????????????? ????????????? ? ?????????? ???????????? ??????? ?????? ???????? ?? ???????????? ???????? ???????? ????? ???? ???????????????? ???????? (???. 1), ?????????? ???????????? ??????? ????????. ?? ?????? V = f(?_д ) ?????????? ??? ???????. ??????? I ??????????????? ???, ??? V ????????????? ??????????????? ?????????? ?_д . ? ???? ??????? ???????? ???????? ??????????? ?????? ????????? ??????????? ??????, ??????? ??????? ?????????? ????? ????????????? ????????. ??????? I ?????????? ???????? ?????????????? ??????????.

В области IIV также увеличивается с ростом Р_д , но в данном случае механическая скорость проходки растет быстрее, чём увеличивается создаваемая на долото нагрузка. В этой области породы разрушаются при удельной нагрузке, меньшей твердости разрушаемой породы, но уже близкой к ней. Эта область условно называется областью усталостного разрушения. На границе областей II и III удельная нагрузка будет соответствовать твердости разрушаемой породы.

В области III процесс разрушения носит объемный характер. Область III называется областью нормального или объемного разрушения.

Описанное выше разделение режимов разрушения породы условное, так как при работе долота в разной степени наблюдаются все три вида разрушения.

2.

?????? ???????????? v ?, h ?? ?????? ???????? ?? ?????? ?_д ??? ?????????? ??????? ????? ???, ?????????????? ?? ???. 2. ???????, ?????????????? ?? ???.1, 2, ??????????, ??? ??? ???? ???????????? ??????? ????????????? ??????? ????? ????????? ?????? ???????? ?? ?????? ???????? ? ????????? ??????????? ??? ??????. ??? ??????????? ?? ??????? ?????? ????????, ??????????????? V = max , ??????????? ???????? ????????? ???????????? ???????? ????????; ??? ????????, ?????????? h = m??, ?????? ????? ? ???????????? ????????? ?? ??????.

Оптимальный режим с максимумом рейсовой скорости, оче­видно, будет достигнут при средней осевой нагрузке между Р_я , соответствующей , vmax и Р_д , соответствующей hmax .

Взаимосвязь между параметрами режима бурения. В роторном бурении параметры режима бурения не зависят друг от друга. В процессе бурения можно менять любой из них: Р_д , п или Q, не изменяя других.

Иное дело в турбинном бурении. Здесь основной параметр режима бурения — количество прокачиваемого бурового раствора Q т. е.

Р_д =f(Q).

Частота вращения долота п в турбинном бурении переменна и зависит от количества бурового раствора и осевой нагрузки на долото, т. е.

n =f(Q, Р_д )

Другими словами, при турбинном бурении изменение Q не­изменно повлечет за собой изменение п и Р_д .

При бурении электробуром также имеются свои особенности. Электробуром практически бурят при постоянной частоте вращения долота, и бурильщик не может ее регулировать. Менять частоту вращения можно только заменой электробура другим двигателем, имеющим иную частоту вращения, изменением частоты тока или при помощи редукторов вставок.

Изменение мощности, затрачиваемой долотом на разрушение пород, имеющих различные физико-механические свойства, вызывает изменение силы тока в электрической цепи, питающей электробур. Это позволяет следить по показаниям амперметра за характером работы долота на забое, создавать оптимальные осевые нагрузки, определять степень износа долота.

Критерий оценки эффективности применяемых параметров режима бурения. Таким критерием может служить рейсовая скорость проходки или стоимость 1 м проходки, так называемая экономическая скорость.

Спущенное в скважину долото стремится отработать при таких значениях параметров режима бурения и бурить столько времени, чтобы обеспечить либо максимальную рейсовую скорость Vpmax либо минимальную стоимость 1 м проходки Срmin. Критерий Срmin более обобщающий, чем критерий Upmax ТЭК как он учитывает (в стоимостном выражении) больше факторов.

1.Опытное бурение скважин.

Разрабатывать рациональное (оптимальные) параметры режима бурения следует на основании проводки опорно-технологических скважин (ОТС). Проводка опорно-технологической скважины предшествует составлению технического проекта. С этой целью необходимо:

тщательно изучить геологические условия (стратиграфию, тектонику) района, в котором предполагается бурить, и физико-механические свойства пород;

установить зоны возможных осложнений (нарушения целостности ствола скважины, выбросы, поглощения бурового раствора и т. п.), а также определить пластовые давления продуктивных горизонтов;

3) изучить возможности самопроизвольного искривления ствола скважины и профилактические меры, ранее применявшиеся против искривления, а также выяснить эффективность этих мер;

4) в соответствии с геологическими условиями бурения: а) выбрать буровой раствор, задаться его параметрами для разбуривания отдельных горизонтов (свит и пластов); б) произвести поинтервальный выбор способа бурения; в) выбрать типы долот для разбуривания отдельных горизонтов (свит и пластов).

Если бурение проектируется в районе, где ранее не проводилось глубокое бурение, все изложенные выше определения должны быть произведены по результатам бурения в близлежащих геологических сходных районах.

В зависимости от способа бурения, механических свойств пород, качества бурового раствора и избранных типов долот приступают к определению необходимых значений для осевой нагрузки Рд, количества прокачиваемого бурового раствора Q и частоты вращения долота п. При этом следует руководствоваться (независимо от способа бурения) следующими положениями.

Потенциальные возможности буровой установки должны быть максимально использованы.

Для промывки скважины должен быть выбран буровой раствор с минимально возможными параметрами: плотностью, вязкостью, статическим напряжением сдвига.

Количество прокачиваемой жидкости должно быть достаточным для очистки забоя и выноса частиц выбуренной породы (шлама) на поверхность.