Повышение эффективности процесса бурения глубоких скважин роторным способом посредством управления динамикой бурильной колонны

• Автор: Турыгин, Евгений Юрьевич
• Шифр специальности: 25.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Ухта
• Количество страниц: 123 с. : ил.

1 .Литературный обзор и постановка задач исследования.
2.Математическая модель углубления забоя с учтом е эволюции в процессе бурения скважины.
2.1. Постановка задачи, описывающей состояние бурильной колонны в процессе проводки скважины
2.2. Аналитическое представление момента на долоте в зависимости от режимных параметров и текущего времени бурения согласно экспериментальным данным.
2.3.Экспериментальные зависимости механической скорости бурения от режимных параметров по мере углубления забоя.
2.4.Выводы
3. Анализ математической модели углубления забоя.
3.1. Характер разбиения области управления режимными параметрами на различные зоны динамики бурильной колонны и их эволюция по мере углубления забоя
3.2. Видоизменение закономерностей углубления забоя скважины в процессе бурения
3.3. О силовых нагрузках, возникающих в бурильной колонне в различных зонах е динамики
3.4. Выводы
4. О предотвращении интенсивных вибраций бурильной колонны посредством спецком поновок
4.1. Постановка задачи.
4.2. Анализ возможности предотвращения продольных вибраций с помощью сиецкомпоновок бурильной колонны.
4.3. Выводы.
Основные результаты и выводы
Литература


Как показывает анализ публикаций, в подавляющем большинстве математических моделей, создаваемых с целью оптимизации процесса бурения и прогнозирования эффективности отработки инструмента, совершенно игнорируется роль бурильной колонны, связывающей источник энергии, расположенный на дневной поверхности, с породоразрушающим инструментом на забое скважины. И если бурильная колонна работает в неэффективном динамическом режиме, то энергия, потребная для углубления скважины, может значительно возрастать. К тому же, динамика бурильной колонны может существенно влиять на процесс взаимодействия долота с забоем скважины, причм зачастую далеко не в лучшую сторону. Многие авторы, аппроксимируя стендовые или промысловые данные, получают формулы для определения зависимостей между параметрами бурения, которые зачастую существенно разнятся между собой, а потому ни о какой универсальности таких зависимостей говорить не приходится. Рис. Различные виды зависимостей механической скорости бурения от нагрузки на долото
Например, очевидно, что при малых значениях режимных параметров формула 1. К тому же коэффициенты в формулах подобных 1. Короче говоря, зависимости подобного рода никакой научной информации не несут и служат чисто практическим целям в той узкой области, для которой они установлены. Представленные зависимости механической скорости бурения от режимных параметров справедливы для нового, неизношенного породоразрушающего инструмента. Однако, бурение является длительным процессом, в течение которого ухудшается состояние долота в силу износа вооружения и опоры, в следствие чего уменьшается механическая скорость бурения. Одними из немногих авторов, попытавшимися учесть в моделях углубления забоя влияние компоновки нижней части бурильной колонны, являются П. И. Огородников и Л. С. Сурнин . УАРапьгох .