Файл: 1. Основные закономерности разрушения горных пород долотами различного типа.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 25.10.2023

Просмотров: 319

Скачиваний: 5

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


Зависимость частоты вращения от числа заходностей.
41. Комбинированные способы бурения. Понятие, область применения.

Комбинированный способ бурения - это метод бурения, при котором используется комбинация двух или более методов бурения.

Например, при бурении скважин может применяться комбинация роторного и пневматического бурения. В этом случае, роторное бурение используется для пробивания твердых горных пород, а пневматическое бурение используется для пробивания мягких грунтов.

Одним из преимуществ комбинированного способа бурения является возможность достижения большей глубины скважины, чем при использовании одного метода бурения. Этот способ бурения позволяет более точно контролировать направление бурения и уменьшить риск повреждения оборудования.
42. Неориентируемые отклоняющие компоновки.

Неориентируемые компоновки используются для бурения вертикального участка ствола скважины и обеспечивают вертикальность ствола скважины, чтобы избежать пересечения стволов соседних скважин.

Компоновки для неориентированного бурения применяют для таких случаев как увеличение и уменьшение зенитного угла, стабилизация зенитного угла, корректировки траектории азимута.

Основные параметры, учитываемые при выборе безориентируемых компоновок, такие как диаметры опорноцентрирующих инструментов и труб, жесткость поперечных сечений, интервалы установки центрирующих элементов и расстояния между ними.

Стабилизация, увеличение или уменьшение угла ННС достигается установкой в компоновку центратора на соответствующем расстоянии от долота. При малом растоянии от долота до центратора интенсивность искривления близка к нулю. Существенное влияние на интенсивность искривления оказывает диаметр центратора. При потере в диаметре 2 мм интенсивность может снизиться до двух раз.
43. Выбор КНБК для бурения участков – вертикального, набора зенитного угла, стабилизации при роторном способе бурения.

На вертикальном участке необходимо предупредить естественное искривление скважины в нежелательном направлении, поэтому используют КНБК с ограничивающим величину зенитного угла - маятниковыми или жесткими (стабилизирующими).


Пример КНБК: Долото, УБТ, БТ.

Роторная компоновка для изменения зенитного угла требует по крайней мере одного центратора, но часто включает три центратора.

Условия для выбора КНБК для участка стабилизации:

1. Необходимо иметь не менее двух опорноцентрирующих инструментов, их диаметр должен быть равен диаметру долота при роторном способе бурения. Калибратор присоединяется непосредственно к долоту.

2. Длины элементов КНБК должны быть оптимальными.

3. Компоновка должна обеспечить проходимость на участке набора или спада угла с интенсивностью искривления, заложенной в программе бурения скважины.

Пример КНБК:

Долото 295,3; калибратор 295,3; УБТ 203; калибратор 295,3; УБТ 203.
44. Выбор КНБК для бурения участков – вертикального, набора зенитного угла, стабилизации при бурении с ЗД.

На вертикальном участке необходимо предупредить естественное искривление скважины в нежелательном направлении, поэтому используют КНБК с ограничивающим величину зенитного угла - маятниковыми или жесткими (стабилизирующими).

Пример КНБК: долото, турбобур, центратор, УБТ, БТ.

Пример КНБК для набора зенитного угла: долото, ВЗД, УОО (переводник с магнитом), АБТ (немагнитные трубы), БТ.

Условия для выбора КНБК для участка стабилизации:

1. Необходимо иметь не менее двух опорноцентрирующих инструментов, где диаметр центрирующего инструмента должен быть на три миллиметра меньше номинального диаметра породо-разрушающего инструмента. Калибратор присоединяется непосредственно к долоту.

2. Длины элементов КНБК должны быть оптимальными.

3. Компоновка должна обеспечить проходимость на участке набора или спада угла с интенсивностью искривления, заложенной в программе бурения скважины.

Пример КНБК: долото, калибратор, ГЗД, центратор.
45. Влияние и вязкости БПЖ на показатели бурения.

Плотность и вязкость влияют на механическую скорость бурения. Это объясняется в основном повышением гидростатического давления на забой и ростом перепада давления между скважиной и разбуриваемым пластом, в результате чего ухудшаются условия образования трещин, выкалываемые частицы прижимаются к массиву. Поэтому наиболее значительно влияние в области объёмного разрушения породы, а при бурении в области поверхностного разрушения и истирания оно незначительно.

С понижением плотности в большей мере проявляется эффект неравномерного всестороннего сжатия, облегчающего разрушение пород.



46. Влияние ПФ БПЖ на показатели бурения.

Для улучшения разрушения ГП на забое нужно стремиться к увеличению ПФ БПЖ. Мех. скорость растет при возрастании ПФ во всем диапазоне изменения плотности БПЖ.

Для достижения больших значений мех. скорости необходимо, чтобы начальная фильтрация БПЖ в момент разрушения ГП на забое была высокой для обеспечения снижения угнетающего давления. При выборе величины ПФ следует: резко снизить скорость фильтрации промывочной жидкости с течением времени до нуля, обеспечивая при этом интегральную величину ПФ за 30 мин.

Увеличение показателя фильтрации приводит к снижению устойчивости ГП стенки скважины из-за стимулирования развития сдвигового разрушения жидкостью.
47. Устройство и принципы работы РУС (роторно-управляемых систем).



1 – механизм искривления; 2 – привод; 3 – электронный блок управления; 4 – источник электроэнергии; 5 – телеметрия; 6 – электронный блок телеметрии; 7 – блок передачи и приема информации, передаваемой с поверхности и к забойной системе; 8 – канал связи; 9 – приемное устройство и усилитель сигнала; 10 – компьютер; 11 – прибор для визуального контроля.

Роторные управляемые системы (далее РУС) можно разделить на два основных типа по способу управления смещением долота относительно оси скважины:

1) «Push the bit» – толкание долота, что вызывает давление на боковую поверхность долота в определенном направлении. К этому типу можно отнести системы «Автотрак» – «Бейкер-Хьюз Интек», «Пауэрдрайв» – «Шлюмберже», «Веллдиректор» и «Экспрессдрилл» – «Нобль Дриллинг».

2) «Point the bit» – позиционирование долота. Достигается смещением приводного вала относительно компоновки либо изменением его кривизны, что вызывает изменение угла атаки вооружения долота. К этому типу можно отнести: «Геопилот» – «Сперри-Сан», «АГС» – «КДАЛ», «Смартслив» – «Ротари Стирабл Тулз», «Андердрилл» и «ДАРТ» – «Андергейдж».

РУС позволяет значительно ускорить и улучшить проводку скважины, улучшить состояние ствола и увеличить отход от вертикали в горизонтальных скважинах.

Достоинства:

- увеличение мех. скорости проходки и уменьшение времени бурения скважины за счет более равномерной отработки долота и исключение подъема работоспособного долота для изменения геометрии ЗД;


- улучшение очистки скважины от шлама, сокращение времени на промывку перед наращиванием и СПО;

- уменьшаются динамические скачки давления, снижается вероятность гидроразрыва пород;

- улучшается качество ствола с минимальной микрокривизной, отсутствие спиральной выработки за счет постоянного контроля положения режущей поверхности долота;

- позволяет проводить сложные трехмерные профили с большим отходом.

К недостаткам можно отнести:

- необходимость использования верхнего привода;

- высокие требования к очистке БР, низкому содержанию твердой фазы и материалов для ликвидации поглощений;

- сложность обслуживания на буровой, необходимость привлечения персонала подрядчика;

- внедрение дополнительных датчиков в систему буровой;

- ограничения к расходу бурового раствора и буровым насосам;

- использование специализированных долот.
48. Влияние частоты вращения долота на показатели бурения.

При малой частоте вращения долота промежуток времени, в течение которого остаётся раскрытой трещина увеличивается, что позволяет дольше проникать фильтрату бурового раствора в неё. Давления на частицу сверху и снизу практически сравниваются и трещина не может сомкнуться после отрыва зубка от породы.

При увеличении же частоты вращения уменьшается промежуток времени, в течение которого трещина раскрыта, и фильтрат может заполнять её. Если же этот промежуток станет весьма малым, фильтрат в трещину не успеет проникнуть, трещина после отрыва зубка шарошки от породы сомкнётся, а прижимающая сила и фильтрационная корка будут удерживать частицу, препятствовать её удалению с забоя. Поэтому на забое сохраниться слой сколотых, но не удалённых частиц, которые будут повторно размалываться зубцами долота.


Поскольку из-за неполноты очистки забоя величина углубления за один оборот долота с увеличением частоты вращения уменьшается, то механическая скорость Vом будет возрастать пропорционально частоте вращения долота в степени меньшей единицы.
49. Определение понятия «Режим бурения».

Режим бурения – это совокупность регулируемых параметров, влияющих на качество бурения. Характеризуется следующими параметрами: 

- осевой нагрузкой на долото; 

- частотой вращения долота; 


- расходом промывочной жидкости и ее качеством; 

- временем пребывания долота на забое.

Различают 2 режима бурения:

- оптимальный - режим, установленный с учетом геологического разреза и максимального использования имеющихся технических средств для получения высоких количественных и качественных показателей при минимальной стоимости 1 м проходки;

- специальный - режим, установленный для забуривания 2го ствола и последующего бурения: в осложненных условиях, при обвалах, высоком пластовом давлении, поглощении жидкости, изменении направления оси скважины, отборе керна и др.
50. Основные параметры, которые контролируются (на пульте бурильщика) в процессе бурения.

Крутящий момент ротора, давление ПЖ на входе, нагрузка на долото, вес на крюке, плотность ПЖ на входе, уровень ПЖ в приемной емкости, расходы ПЖ на входе и выходе, высота долота над забоем, глубина, мех. скорость бурения.
Буровые промывочные жидкости
1. Принципы и этапы проектирования буровых растворов.

Проектирование БПЖ включает следующие разделы в последовательности их выполнения:

1) обоснование выбора типа промывочных жидкостей по интервалам бурения; - Тип промывочного раствора выбирается, в первую очередь, из условия обеспечения устойчивости стенок скважины, определяемой физикохимическими свойствами слагающих горных пород и содержащихся в них флюидов, пластовым и горным давлениями, забойной температурой.

Особое внимание уделяется типу промывочного раствора для вскрытия продуктивных горизонтов. Промывочный раствор выбирается так, чтобы предупредить ухудшение коллекторских свойств продуктивных пластов, набухания глинистого материала.

2) обоснование параметров промывочных жидкостей по интервалам бурения;

При проектировании параметров промывочных растворов всегда нужно стремиться к тому, чтобы достигались высокие скорости бурения, высококачественное вскрытие продуктивных пластов, предупреждались всевозможные осложнения.

3) обоснование рецептур промывочных жидкостей по интервалам бурения;

При обосновании рецептур растворов необходимо учитывать эффективность целевого назначения, стоимость и степень доступности реагентов, технологичность и экологическую безвредность используемых химических реагентов.