Совершенствование и реализация методик и программных средств по оптимизации параметров бурения скважин

• Автор: Грибанов, Михаил Валентинович
• Шифр специальности: 25.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Ухта
• Количество страниц: 116 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПРАКТИКИ ОПЕРАТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ БУРЕНИЯ СКВАЖИН
1.1. АНАЛИЗ ТРАДИЦИОННЫХ И СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДИК ОПТИМИЗАЦИИ РЕЖИМОВ БУРЕНИЯ. ДИАГРАММА БУРЕНИЯ И ЕЁ ВОЗМОЖНОСТИ
1.2. АНАЛИЗ ТРАДИЦИОННЫХ И СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ ОПТИМИЗАЦИИ ПРОМЫВКИ СКВАЖИН И ВЛИЯНИЕ ПРОМЫВКИ
НА ДИАГРАММУ БУРЕНИЯ
1.3. АНАЛИЗ ВЕРОЯТНОСТИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ РЕЗОНАНСНЫХ КОЛЕБАНИЙ
И ЕЁ ВЛИЯНИЕ НА РЕЖИМЫ БУРЕНИЯ
2. ПРОМЫСЛОВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕЖИМОВ БУРЕНИЯ, ПРОМЫВКИ СКВАЖИН И ОТРАБОТКИ ДОЛОТ
2.1. СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РАБОТЫ ИМПОРТНЫХ ДОЛОТ
2.3. МЕТОДИКА ОЦЕНКИ БУРИМОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД . РАСЧЛЕНЕНИЕ РАЗРЕЗА НА ПАЧКИ РАВНОЙ БУРИМОСТИ. ЕДИНАЯ БАЗА ДАННЫХ
БУРИМОСТИ ПОРОД
2.4. ОПЕРАТИВНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ФРАКЦИОННОГО СОСТАВА ШЛАМА ПРИ РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМАХ БУРЕНИЯ
3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИК ОПТИМИЗАЦИИ РЕЖИМОВ БУРЕНИЯ ПРИ ПЛАНИРОВАНИИ И В ПРОЦЕССЕ УГЛУБЛЕНИЯ СКВАЖИНЫ
3.1. МЕТОДИКА УЧЁТА КРИТЕРИЯ КОМПРОМИССА НУР ПРИ ПЛАНИРОВАНИИ РЕЖИМА БУРЕНИЯ
3.2. МЕТОДИКА РАСЧЁТА РЕЙСОВОЙ СКОРОСТИ С УЧЕТОМ ПРОСТОЯ БУРОВОЙ УСТАНОВКИ. ОБЪЕКТИВНЫЕ И СУБЪЕКТИВНЫЕ ПРИЧИНЫ
4. МЕТОДИКА ОПТИМИЗАЦИИ РЕЖИМОВ БУРЕНИЯ НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АСУ ПРОЦЕССА УГЛУБЛЕНИЯ СКВАЖИНЫ

5. РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРЕДЛОЖЕННОГО ОПТИМИЗИРОВАННОГО РЕГЛАМЕНТА НА УГЛУБЛЕНИЕ СКВАЖИНЫ
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ПРИМЕРЫ ОБРАБОТКИ РАЗЛИЧНЫХ ПРОМЫСЛОВЫХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ, СВЯЗАННЫХ С ОПТИМИЗАЦИЕЙ ПРОЦЕССА УГЛУБЛЕНИЯ СКВАЖИНЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. СПРАВКА О ПОЛУЧЕНИИ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОТ ВНЕДРЕНИЯ МЕТОДИК И ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ ООО «КОМПАНИИ ПОЛЯРНОЕ СИЯНИЕ»

ВВЕДЕНИЕ
Современной буровой науке известны множество методик и зависимостей, позволяющих совершенствовать процесс углубления нефтяных и газовых скважин. Инженерами и учёными проведён огромный объём исследований, связанных с работой породоразрушающего оборудования на забое скважины, затрачены немалые материальные средства на проведение стендовых и промысловых экспериментов, но, к сожалению, многие выводы и разработки так и не нашли широкого применения в практике буровых работ. Причин здесь кроется множество, как объёктивных, так и субъективных. В таком же положении находится и накапливаемая с помощью станций геолого-технологических исследований информация, интерес к которой возникает только при разборе аварийных ситуаций на скважине, а не в процессе углубления. В связи с этим развитие и внедрение в производство методик оптимизации, а также постоянное совершенствование имеющихся программных комплексов, средств и методов обработки больших массивов информации для поиска оптимальных параметров режима бурения становятся актуальной научно-технической задачей.
Цель диссертационной работы заключается в повышение эффективности процесса бурения глубоких скважин посредством совершенствования и реализации методик и программных средств оптимизации параметров режима бурения скважин на примере месторождений Тимано-Печорской провинции.
В диссертационной работе были поставлены следующие задачи исследований:
1. Анализ промыслового опыта по отработке трёхшарошечных долот с использованием методов математической статистики.
2. Промысловые исследования диаграмм бурения (ДБ) с целью совершенствования режимов бурения, применяемых на месторождениях ООО «Компания Полярное Сияние».
3. Создание единой базы данных по буримости горных пород по группе близлежащих месторождений.

1.3. АНАЛИЗ ВЕРОЯТНОСТИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ РЕЗОНАНСНЫХ КОЛЕБАНИЙ (ПРОГНОЗ И ФАКТ) И ЕЁ ВЛИЯНИЕ НА РЕЖИМЫ
БУРЕНИЯ
Процесс оперативного управления режимами бурения становится неполным без учёта такого важного фактора, как влияние волновых процессов в бурильной колонне, появляющейся в результате влияния компоновки низа бурильных труб (КНБК), режимами бурения и механическими свойствами горных пород.
При всех способах бурения бурильная колонна находится в условиях сложного напряженного состояния. Особенность работы бурильной колонны как длинномерного упругого тела заключается в том, что различные её участки в один и тот же момент времени подвергаются действию различных, большей частью динамических, нагрузок: растяжению, сжатию, изгибу, кручению, внутреннему и наружному давлениям и избыточным давлениям. Ни для кого не секрет, что нагрузки, действующие на бурильную колонну, изменяясь по геометрической характеристике и времени, приводят к её колебаниям, которые в свою очередь передаются буровой вышке и её элементам.
По своим характеристикам колебания бывают продольными, поперечными и крутильными. Природа возникновения и математическое описание процесса воздействия этих колебаний на колонну подробно описана в ряде трудов [42,52,107,108,109]. Автора данной работы интересует лишь практическая сторона воздействия этих колебаний на бурильную колонну и как следствие учёт этих факторов при оперативном управлении режимами бурения.
Согласно Д.В. Дерингу [74], продольные колебания могут быть обнаружены на поверхности при сильной вибрации ведущей трубы и бурового шланга. Крутильные колебания не могут быть обнаружены, так как стол ротора непосредственно воспринимает угловые перемещения на поверхности. Поперечные колебания особенно характерны для бурильных труб, тогда как УБТ участвуют в продольных и крутильных колебаниях. Значительные вибрации бурильной колонны возникают, когда частота действующей силы равна частоте собствен-