Развитие методики оптимизации режимов бурения скважин трехшарошечными долотами

• Автор: Каменских, Сергей Владиславович
• Шифр специальности: 05.15.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Ухта
• Количество страниц: 188 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Обзор работ, посвященных исследованию и совершенствованию режимов бурения
1.1. Обобщение опыта исследования режимов бурения
1.2. Опыт совершенствования режимов бурения
1.3. Опыт проектирования режимов бурения
Глава 2. Обоснование положений обобщенной диаграммы бурения
2.1. Диаграмма бурения и ее параметры
2.2. Влияние частоты вращения на диаграмму бурения
2.3. Влияние типа вооружения долота на диаграмму бурения
2.4. Влияние промывки скважины на диаграмму бурения
2.5. Влияние дифференциального давления на диаграмму бурения
2.6. Влияние износа вооружения долота на диаграмму бурения
2.7. Основные свойства обобщенной диаграммы бурения
Глава 3. Методика оптимизации параметров режима бурения
3.1. Моделирование разрушения породы
3.2. Моделирование влияния износа вооружения шарошечных долот на
процесс разрушения горных пород
3.2.1. Бурение однородных пород
3.2.2. Бурение неоднородных пород
3.3. Моделирование стойкости опоры
3.4. Моделирование влияния очистки забоя
Глава 4. Программа, реализующая методику оптимизации параметров режима бурения неоднородных пород
4.1. Алгоритм отработки долота в однородных породах
4.2. Алгоритм отработки долота в неоднородных породах
4.3. Алгоритм выбора оптимального варианта технологии углубления
скважины
Глава 5. Информационное обеспечение методики оптимизации параметров режима бурения
5.1. Методика проведения промысловых экспериментов
5.2. Методика получения данных о разбуриваемой породе
5.2.1. Методика получения данных о разбуриваемой породе с помощью тестовых экспериментов
5.2.2. Методика получения данных о разбуриваемой породе на основе механического каротажа
5.2.3. Методика получения данных о разбуриваемой породе на основе средних значений дср и кср за долбление
5.3. Методика и результаты определения ресурсов вооружения для различных типов долот
5.4. Методика и результаты определения ресурсов опор для различных типов долот
Глава 6. Разработка регламентов углубления скважин и их внедрение
6.1. Диаграммы бурения и их анализ
6.2. Влияние условий Крайнего Севера на выбор режима бурения
6.3. Составление регламентов
Выводы и рекомендации
Список литературы
Приложение
Приложение
Приложение

Введение
Бурение скважин на нефть и газ - самый дорогостоящий процесс в общем цикле работ, связанных с разведкой этих полезных ископаемых, их добычей, транспортом и переработкой. Одним из основных процессов при бурении является работа долота по углублению ствола скважины. Оптимизация этого процесса оказывает решающее влияние на технико-экономические показатели строительства скважин. Решение проблемы оптимизации режимов бурения усложняется неоднородностью разбуриваемых пород, присущей практически всем площадям и месторождениям, и ограниченностью информации об ее свойствах, характерной для проводки поисковых и разведочных скважин.
В нашей стране и за рубежом накоплен достаточно большой опыт исследования процессов, связанных с работой долота на забое. Во временном отношении этот опыт занимает несколько десятков лет. Затрачены немалые средства на проведение указанных исследований. Однако, на сегодняшний день отсутствует общепризнанная, научно-обоснованная и достаточно формализованная методика поиска оптимального варианта углубления скважины, что объясняется, по нашему мнению, многими причинами, в том числе:
• тем, что успехи последних лет, выразившиеся в увеличении проходки на долото и механической скорости бурения, достигнуты в первую очередь за счет разработки и внедрения усовершенствованных конструкций долот и забойных двигателей, а также новых систем буровых растворов и только во вторую - как результат их оптимального использования;
• высокой стоимостью проведения стендовых и промысловых экспериментов и, как следствие, ограниченными (не достаточными) объемами этих исследований;
• отсутствием надежной методики проектирования оптимальных режимов бурения для разрезов с частой изменчивостью пород по буримости, что характерно практически для всех площадей и месторождений;

О 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 g, кН/мм
Рис. 2.2. Зависимости 34(ё) (по Ю.Ф .Потапову и В.В .Симонову).