Выбор долота - Бурение скважин
Задачу выбора типа долота для разбуривания конкретной горной породы или пачки пород можно решать с помощью специальной методики, основанной на статистической обработке обширной промысловой информации.
На основе региональных исследований физико-механических свойств горных пород определяются классификационные характеристики пород, и строится мелкомасштабный геологический разрез. Для разделения проектного геологического разреза на характерные пачки используется метод реперных долот, который позволяет, обоснованно группировать смежные разности горных пород в характерные пачки или разделять эти разности в отдельные пачки, а также устанавливать четкие границы залегания этих пачек пород.
Выбор рациональных типов долот осуществляется по обобщенной классификационной таблице соответствия типов шарошечных долот свойствам горных пород (ОКТ) (приложение 6) или по Классификационной таблице парных соответствий категорий твердости и абразивности пород типам шарошечных долот (КТС) (приложение 7).
Структура ОКТ (прилодение 6) разработана таким образом, что гистограммам содержания (в %) в пачках разных по твердости и абра-зивности горных пород классификационно поставлены в соответствие определенные типы шарошечных долот, наилучшим образом (по минимуму эксплуатационных затрат на проходку 1 м скважины) обеспечивающие это соответствие. Выбор рационального типа долота осуществляется путем сравнения гистограмм, полученных при построении МКР, с типовыми гистограммами в ОКТ.
Например, если при построении МКР получены гистограммы, в наибольшей степени совпадающие по форме и абсолютным значениям содержания пород с различными категориями твердости и абразивности, соответствующие типовым гистограммам в ОКТ, расположенным во второй строке сверху, то для такой пачки рациональным будет долото типа МЗГ.
В случае, если гистограммы, полученные в МКР, значительно отличаются от типовых в ОКТ, то необходимо выбирать рациональный тип долота по КТС.
Величина ЕУд представляет собой меру эффективности работы долота в конкретных условиях и характеризует взаимодействие между долотом и породой:
(2.1)
Породы за 1 мин, м3,
ЕД=РД2рRn; (2.2)
V=рR2ХМ; (2.3)
R - радиус долота, м.
ЕУд зависит от типа и конструкции долота и не учитывает основные механические свойства пород. Однако то обстоятельство, что при бурении мягких и твердых горных пород значения ЕУд различны, позволяет использовать эту величину как метод для выбора соответствующего типа долота.
При заданных способе бурения и сочетаниях параметров режима бурения критерием выбора рационального типа долота для конкретной породы является стоимость 1м проходки (в руб.)
(2.4)
Где СД - стоимость долота (с учетом соответствующих порайонных надбавок снабженческих организаций), руб.; tБ - среднее значение времени механи-ческого бурения, руб.; tСпо - продолжительность спускоподъемных операций, ч; tВ - продолжительность вспомогательных операций за рейс, ч; СЧ - стоимость 1ч работы буровой установки по затратам, зависящим от продолжительности ее работы, руб/ч: h - среднее значение проходки на долото, м.
Выбор долот на основе минимальной стоимости 1 м проходки обеспечивает самое низкое значение стоимости в данном интервале скважины.
Однако во всех случаях следует рассмотреть возможность применения новых, ранее не использовавшихся на площади высокопроизводительных породоразрушающих инструментов, в т. ч. и долот с новым типом опор, вооружения схемой промывки.
При оценке возможности применения лопастных долот следует учесть большой вращательный момент, необходимой для работы таких долот, наличие твердых и абразивных пропластков, снижающих способность этих долот.
На выбор алмазных и ИСМ долот, а также долот фрезерного типа влияет наличие твердых и абразивных пород, возможность использования турбобуров. При этом необходимо учесть положительные факторы алмазного бурения: уменьшение количества спускоподъемных операций и отсутствие вращения бурильной колонны. Уменьшение воздействия на стенки скважины при алмазном бурении имеет большое значение при наличии во вскрытом разрезе неустойчивых пород.
Интервалы гидромониторной промывки выбирают с учетом потерь давления при заданной по технологическим условиям подаче насосов. Вид опоры (низкооборотная или высокооборотная) и окончательный шифр долота выбирают после определения его рациональной частоты вращения и способа бурения. Бурильные головки и керноотборные снаряды выбирают с учетом рекомендаций, изложенных выше и действующих руководящих документов.
Пример 1. Подобрать тип шарошечного долота для выделенной пачки горных пород в интервале 300-1300 м, представленной следующими породами:
Горная порода |
Известняк |
Доломит |
Известняк органогенный |
Доломит органогенный |
Интервал, м |
300-400 |
400-600 |
600-900 |
900-1300 |
Кт |
6 |
7 |
6 |
7 |
Ка |
4 |
5 |
4 |
7 |
КТ=(6-100+7-200+6-300+7-400)/(1300-300)=6,6;
КА=(4-100+5-200+4-300+7-400)/( 1300-300)=5,4.
Полученные данные наносятся на рисунок 7 (приложение 7). Из рисунка видно, что расчетная точка Д наиболее близко расположена к эталонной точке, соответствующей долоту типа ТЗ, (ТКЗ). Таким образом, для бурения пачки пород с заданными значениями классификационных характеристик рациональным является долот ТЗ (ТКЗ).
Пример 2. На рисунке 8 (приложение 8) представлены данные по 43 скважинам, пробуренным до средней глубины 2650 м. Удельные энергии четырех типов буровых долот (кривые, 1, 2, 3 и 4) наиболее часто используемых в данном районе, были определены и нанесены на график в зависимости от глубины. Долота типов, представленных кривыми 1 и 2, - штыревые, а кривыми 3 и 4 - с фрезерованными зубцами. Необходимо найти лучшие типы долот для бурения последующих скважин.
Решение. При минимальном значении ЕУд, используемой как критерий для выбора долота, из рисунка 3 видно, что долота типов 1,2 и 3 можно использовать для бурения интервалов 762-1753, 1753-2377 и 2377-2650 м соответственно.
При выборе типов долот могут быть использованы данные о результатах бурения соседних скважин. Однако показатели свойств различных пород в том или ином интервале бурения изменяются в широких пределах и по-разному влияют на износостойкость долот, что приводит к возникновению вероятностного подхода к проблеме их выбора.
Похожие статьи
-
Долота для бурения являются инструментом, при помощи которого разрушается горная порода на забое и образуется собственно скважина. Выбор типа...
-
Выбор способа бурения - Бурение нефтяных и газовых скважин
В нефтяной промышленности России практически используются два вида бурения: - роторное -бурение забойными двигателями Попеременное использование...
-
Выбор типа породоразрущающего инструмента базируется на информации о физико-механических свойствах пород, анализе условий литологического строения...
-
Алмазные долота, Список используемой литературы - Долота для сплошного бурения
Рис.4.9 Алмазные долота для сплошного бурения Алмазные долота применяются при проходке очень твердых пород, а также при бурении нижних интервалов...
-
Взрывная подготовка горных пород Исходные данные: - Разрушаемые горные породы - Крепкие мергели; - Коэффициент крепости - 8-10; - Категория...
-
Проектирование режима бурения - Бурение нефтяных и газовых скважин
Под режимом бурения понимается совокупность управляемых с поверхности факторов, обеспечивающих достижение наилучших показателей бурения и высокой...
-
Выбор вида промывочной жидкости - Бурение нефтяных и газовых скважин
ФУНКЦИИ ПРОЦЕССА ПРОМЫВКИ СКВАЖИН Технологический процесс промывки скважин должен быть спроектирован и реализован так, чтобы достичь наилучших...
-
Выбор инструмента - Бурение нефтяных и газовых скважин
Выбор типов долот Породоразрушающий инструмент служит рабочим органом, который за счет передаваемой ему энергии производит разрушение породы забоя,...
-
Особенности и область применения различных способов бурения скважин - Буровые установки
В табл.3 приведен перечень применяемых и перспективных механических способов бурения. Перечень дан с использованием терминологии, принятой при бурении...
-
Основной принцип выбора типа бурового раствора - соответствие его состава разбуриваемым породам на всем интервале бурения до спуска обсадной колонны....
-
РЕЖИМНЫЕ ПАРАМЕТРЫ И ПОКАЗАТЕЛИ БУРЕНИЯ - Бурение нефтяных и газовых скважин
Эффективность бурения зависит от комплекса факторов: осевой нагрузки на долото, частоты вращения долота, расхода бурового раствора и параметров качества...
-
Вращательное бурение скважин - Бурение нефтяных и газовых скважин
При вращательном бурении разрушение породы происходит в результате одновременного воздействия на долото нагрузки и крутящего момента. Под действием...
-
ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД ПРИ БУРЕНИИ - Бурение нефтяных и газовых скважин
Основной вид деформации, под действием которой породы в процессе бурения разрушаются, -- вдавливание. Рассмотрим явления, происходящие в породе при...
-
СПОСОБЫ ПРОМЫВКИ, ФУНКЦИИ БУРОВОГО РАСТВОРА - Бурение нефтяных и газовых скважин
При бурении скважин промывочная жидкость должна циркулировать по замкнутому гидравлическому контуру. В зависимости от вида гидравлического контура все...
-
Выбор профиля скважины производится на основе анализа фактических данных об искривлении пробуренных ранее скважин, геологических данных разреза и...
-
Технологический раздел, Конструкция скважины - Бурение нефтяных и газовых скважин
Конструкция скважины Конструкцию скважин выбирают исходя из требований успешного доведения скважин до проектных глубин; качественного вскрытия...
-
Буровые долота - Бурение скважин
Главная функция долота - разрушать горную породу на забое скважины и способствовать его очистке от осколков породы. По принципу действия различают...
-
Технология бурения скважин - Бурение скважин
Бурение, процесс сооружения горной выработки цилиндрической формы - скважины, шпура или шахтного ствола - путем разрушения горных пород на забое....
-
Правильно выбранный режим бурения является важным фактором, определяющим механическую скорость бурения, проходку на коронку, выход керна и в целом -...
-
Общие сведения о технологии бурения скважин - Технология бурения скважин
При Механическом бурении буровой инструмент непосредственно воздействует на горную породу, разрушая ее. Классификация механических способов:-...
-
Бурильный инструмент - Технология бурения скважин
Породоразрушающий инструмент (ПРИ) предназначен для разрушения горной породы на забое при бурении скважины. По назначению породоразрушающие инструменты...
-
Рис. 14. Влияние угловой скорости шарошечного долота на начальную механическую скорость бурения и углубление за один оборот Рис. 15. Влияние расхода...
-
Диаметр проходного отверстия ротора должен быть достаточным для спуска долот и обсадных труб, используемых при бурении скважин. Выбираем в соответствии с...
-
Сначала определяем показатель трудности бурения МПа; МПа; МПа, Где усж, ур, усдв - соответственно пределы прочности на сжатие, растяжение и сдвиг; Г=2,9...
-
ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ Породоразрушающий инструмент (ПРИ) предназначен для разрушения горной породы на забое при бурении скважины. По принципу...
-
СПОСОБЫ БУРЕНИЯ ШПУРОВ И СКВАЖИН - Общие вопросы организации ведения взрывных работ
Классификация и общая характеристика способов бурения Процесс бурения состоит из разрушения породы на забое шпура (скважины) буровым инструментом и...
-
Шарошечные долота - Долота для сплошного бурения
Шарошечные долота успешно применяются при вращательном бурении пород самых разнообразных физико-механических свойств с промывкой забоя любой промывочной...
-
С учетом выделенных интервалов можно сформировать обоснование выбора типа бурового раствора для бурения. Поскольку интервал 0...450м., сложен...
-
1. Определим нагрузку на долото на каждом интервале: , (2.9.1) Где - коэффициент, учитывающий влияние факторов, действующих в реальных условиях бурения...
-
Эффективность бурения скважины во многом определяется составом бурового раствора. Рациональные условия применения различных типов буровых растворов...
-
СПОСОБЫ БУРЕНИЯ СКВАЖИН, Ударное бурение - Бурение нефтяных и газовых скважин
Бурить скважины можно механическим, термическим, электроимпульсным и другими способами (несколько десятков), Однако промышленное применение находят...
-
Алмазное долото - Бурение скважин
Основная особенность алмазных долот - наличие в них алмазных режущих элементов, т. е. алмазов (природных или синтетических) той или иной величины...
-
ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ Рис.1. Схема скважин Скважиной называется цилиндрическая горная выработка, сооружаемая без доступа в нее человека и...
-
УСЛОВИЯ БУРЕНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПРОМЫВОЧНЫХ ЖИДКОСТЕЙ - Бурение нефтяных и газовых скважин
В процессе бурения нарушается равновесие пород, слагающих стенки скважин. Устойчивость стенок зависит от исходных прочностных характеристик горных пород,...
-
ЛИКВИДАЦИЯ АВАРИЙ - Бурение нефтяных и газовых скважин
Ликвидация аварий с бурильными трубами и долотами Успешная ликвидация аварий с бурильными трубами в большой степени зависит от того, как скоро замечен...
-
КРЕПЛЕНИЕ СКВАЖИН, ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ - Бурение нефтяных и газовых скважин
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ С углублением ствола скважины по мере необходимости проводят работы по его креплению. Понятие крепления скважины охватывает работы по...
-
МЕРОПРИЯТИЯ ПО ПРЕДОТВРАЩЕНИЮ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПРОДУКТИВНОГО ПЛАСТА - Бурение нефтяных и газовых скважин
1. Следует использовать только чистые жидкости без твердой фазы. Общая концентрация твердой фазы в таких - жидкостях не должна превышать 200 мг/л, что...
-
ВСКРЫТИЕ ПРОДУКТИВНОГО ПЛАСТА БУРЕНИЕМ - Бурение нефтяных и газовых скважин
Одним из наиболее важных условий сохранения естественной проницаемости продуктивного пласта при его вскрытии является, как уже отмечалось, максимально...
-
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ВЫСОКОГО КАЧЕСТВА ОТКРЫТОГО СТВОЛА СКВАЖИНЫ. - Бурение нефтяных и газовых скважин
Известно, что для сохранения коллекторских свойств пород околоскважинной зоны в продуктивном пласте необходимо поддерживать гидродинамическое давление на...
-
ЛОВИЛЬНЫЙ ИНСТРУМЕНТ И РАБОТА С НИМ - Бурение нефтяных и газовых скважин
Под ловильнымй работами понимают совокупность операций, необходимых для освобождения ствола скважины от посторонних предметов до возобновления в нем...
Выбор долота - Бурение скважин