Понятие об оптимизации параметров режима бурения. Критерии оптимизации
Оптимизацией называется поиск такого сочетания основных факторов, которое обеспечивает получение экстремального значения показателя анализируемого процесса.
ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ ДОЛОТА (показатели бурения скважины):
V Проходка на долото, h (м);
V Время механического бурения, t (ч);
V Механическая скорость проходки, Vм = h / t (м/ч);
V Рейсовая скорость бурения, Vр = h / t+tсп (м/ч);
V Эксплуатационные затраты на 1 м проходки (стоимость 1 м проходки), Руб/м.
Проходка на долото (h) – количество метров, пробуренных данным долотом от начала разрушения породы на забое до момента окончания его работы по углублению скважины. Проходка за рейс долота (hр) – количество метров, пробуренных данным долотом от начала разрушения породы на забое до момента окончания его работы по углублению скважины и подъема долота на поверхность, с целью его повторного использования для бурения.
Обычно для шарошечных долот h = hр.
Для алмазных долот h = сумме hр.
Механическая скорость проходки – количество метров, пройденных данным долотом за единицу времени механического бурения.
Мехскорость проходки характеризует интенсивность разрушения породы на забое. Изменение текущей механической скорости связано с изнашиванием долота, чередованием пород по твердости, изменением режимных параметров в процессе отработки долота. Снижение механической скорости проходки свидетельствует о необходимости подъема долота.
Рейсовая скорость бурения – количество метров, пройденных данным долотом за единицу суммарного времени механического бурения, спуско-подъема долота и вспомогательных работ.
Рейсовая скорость определяет темп углубления скважины. Долото, поднятое при достижении максимума рейсовой скорости, обеспечивает наиболее быструю проходку ствола скважины.
Эксплуатационные затраты на 1 м проходки (стоимость одного метра проходки) равняются сумме стоимости долота, а также всех расходов, необходимых для углубления скважины в данном интервале бурения, отнесенных к длине этого интервала.
Расходы, необходимые для углубления скважины, выражаются в величине стоимости 1 часа работы буровой установки по затратам, зависящим от Времени.
1.Стоимость метра проходки.
2.Рейсовая скорость проходки.
3.Частота вращения.
Критерии:h → max; Vm → max; Vp → max; Cм → mix;
28.Бурильная колонна, ее назначение и составные элементы.
Бурильная колонна – непрерывная многозвенная система инструментов, соединяющая наземное буровое оборудование (вертлюг) с долотом на забое скважины.
Состав бурильной колонны
1- вертлюг
2- переводник вертлюга
3- верхний переводник бурильной трубы
4- ведущая труба
5- нижний переводник ведущей трубы
6- предохранительные переводник
7- муфта бурильного замка
8- бурильные трубы
9- ниппель
10- муфта
11, 14- переводники
12, 13- утяжеленные бурильные трубы
Бурильная колонна состоит из:
Ø ведущей трубы;
Ø бурильных труб;
Ø утяжеленных бурильных труб;
Ø вспомогательных элементов.
Бурильная колонна предназначена для:
N передачи вращения от ротора к долоту;
N восприятия реактивного момента забойного двигателя;
N подвода промывочной жидкости к долоту и забою скважины, а также к ГЗД;
N создания осевой нагрузки на долото;
N спуска и подъема долота и забойного двигателя;
N проведения вспомогательных работ (проработка, расширка и промывка ствола скважины, испытание пластов, ловильные работы и др.).
Вспомогательные элементы:
Центраторы – для центрирования нижнего направляющего участка бурильной колонны в стволе скважины и предупреждения его самопроизвольного искривления.
— лопастные;- шарошечные.
Калибраторы – для выравнивания стенок скважины до номинального диаметра и калибрования ее ствола.
— лопастные;- шарошечные.
Стабилизаторы – для стабилизации работы нижнего направляющего участка бурильной колонны путем ограничения прогиба труб при наличии каверн, гашения поперечных и иных колебаний.
— с цельными лопастями;- со сменными лопастями;- с приваренными лопастями.
Амортизаторы – для снижения амплитуды динамических нагрузок.
— пружинные;- резинометаллические;- гидравлические;- газовые.
Протекторные кольца – для защиты бурильных и обсадных труб.
— резиновые;- резинометаллические;- пластиковые;- металлические.
Обратные клапаны – для предупреждения поступления загрязненного бурового раствора в бурильную колонну.
Фильтры – для предупреждения попадания в бурильную колонну посторонних предметов.
Металлошламоуловители – для улавливания кусков металла и крупного шлама.
Гидрояссы (гидроударники) – для освобождения бурильной колонны от прихватов.
Переводники – для соединения бурильных труб и др. элементов.