'
Научный журнал «Вестник науки»

Режим работы с 09:00 по 23:00

zhurnal@vestnik-nauki.com

Информационное письмо

  1. Главная
    2. ›
  2. Архив
    3. ›
  3. Вестник науки №2 (59) том 3
    4. ›
  4. Научная статья № 42

Просмотры  166 просмотров

Мышов А.Н.

  


ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ РЕЖИМОВ БУРЕНИЯ *

  


Аннотация:
бурение является жизненно важным процессом в нефтегазовой промышленности, и оно требует тщательного планирования и проектирования, чтобы гарантировать, что оно выполняется эффективно и безопасно. Разработка режимов бурения является важной частью этого процесса, и она включает в себя определение оптимальных параметров бурения, таких как скорость проходки, вес долота и частота вращения, среди прочего. В этой статье мы рассмотрим ключевые факторы, участвующие в проектировании режимов бурения, и преимущества этого процесса   

Ключевые слова:
бурение, проектирование, параметры бурения, свойства пласта, оборудование, цели бурения, эффективность, изменчивость, данные, сложность, скорость проходки, вес долота, частота вращения, буровая установка, долото, бурильная колонна, ствол скважины, буровой раствор, добавки, геологические данные, разведка   


УДК 622.24

Мышов А.Н.
студент кафедры инжиниринга

транспортно-технологических средств и оборудования
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
(г. Архангельск, Россия)

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ

ПРОЕКТИРОВАНИЯ РЕЖИМОВ БУРЕНИЯ

 

Аннотация: бурение является жизненно важным процессом в нефтегазовой промышленности, и оно требует тщательного планирования и проектирования, чтобы гарантировать, что оно выполняется эффективно и безопасно. Разработка режимов бурения является важной частью этого процесса, и она включает в себя определение оптимальных параметров бурения, таких как скорость проходки, вес долота и частота вращения, среди прочего. В этой статье мы рассмотрим ключевые факторы, участвующие в проектировании режимов бурения, и преимущества этого процесса.

 

Ключевые слова: бурение, проектирование, параметры бурения, свойства пласта, оборудование, цели бурения, эффективность, изменчивость, данные, сложность, скорость проходки, вес долота, частота вращения, буровая установка, долото, бурильная колонна, ствол скважины, буровой раствор, добавки, геологические данные, разведка.

 

Факторы, участвующие в проектировании режимов бурения

Выбор режимов бурения зависит от нескольких факторов, включая тип пробуриваемой породы или пласта, используемое оборудование и цели бурения. Ниже приведены некоторые из ключевых факторов, участвующих в проектировании режимов бурения.

  • Свойства пласта: Свойства породы или разбуриваемого пласта играют значительную роль в определении режима бурения. Тип породы, ее твердость и пористость - все это критические факторы, влияющие на скорость проходки, вес долота и другие параметры бурения.
  • Оборудование: Тип используемого бурового оборудования также является важным фактором при проектировании режимов бурения. Вес и мощность буровой установки, тип долота и тип бурильной колонны - все это влияет на параметры бурения и должно приниматься во внимание при проектировании режима бурения.
  • Цели бурения: Цели бурения, такие как глубина скважины, размер ствола скважины и качество ствола скважины, также влияют на режим бурения. При проектировании режима бурения должны учитываться цели операции бурения и гарантироваться, что параметры бурения оптимизированы для достижения этих целей.

Для определения наиболее точных режимов бурения в горно-геологических условиях, необходимо знать параметры бурения. Это позволяет составлять таблицы количественных показателей работы долот и параметров режимов бурения, зафиксированных при проходке этих пачек в соседних скважинах. Результаты соответствующих лабораторных и скважинных исследований являются основой проектирования новой скважины.

Для проектирования режимов используются два метода: аналитический и метод пересчёта. Аналитический метод применяется при отсутствии промысловых статистических данных о работе долот на рассматриваемой площади и для определения потенциальных возможностей улучшения показателей работы оборудования.

Основные параметры режимов бурения включают осевую нагрузку на долото, частоту вращения долота, мощность бурения, крутящий момент на долоте и подачу промывочной жидкости. Для проектирования режимов необходимо знать твёрдость пород в забое, предел текучести, пределы прочности и усталости, степень абразивности и пластичности.

При выборе значений параметров бурения, основными соображениями являются объёмное разрушение породы при определении осевой нагрузки на долото, продолжительность контакта зубьев с породой при определении частоты вращения долота, сопротивление резанию при определении мощности и крутящего момента, а также подача промывочной жидкости для выноса шлама на дневную поверхность.

В таблице приведены формулы для инженерных расчётов параметров режимов.

Параметр режима

Аналитический метод

Метод пересчёта

Осевая нагрузка на долото Pос, кН

P = 0,1 pф×F < Pкр,

pф- удельное давление,

F – площадь режущей поверхности долота

Pм= Pс×Fс /Fм

Сохраняется удельная нагрузка

Частота вращения долота n, мин-1

n= 60 dш / (tк zd)-шарошечное бурение, dш, z-диаметр и число зубьев шарошки,

tк =3-8 c – продолжительность контакта зуба с породой

n= 60 V/ πd – алмазное бурение

nм= nc × (dшм zc/ dшc zм)

сохраняется окружная скорость

Мощность бурения N, кВт/см2 площади забоя

Nc = Pc × (πdc nc/60)

Nc = 0,157 – 0,170

Nм = Pм × (πdм n/60)

Крутящий момент Mкр на долоте, кН×м/см2 площади забоя

Mкр = N(πdn)

Подача промывочной жидкости q, см3/сек

qс= К0 F,

К0 = 0,06-0,10 см3/(с×см2) – коэффициент очистки забоя, расход жидкости см3/с на 1см2 площади забоя.

qм = λqc × (d2c-dк2с) /(d2м-dк2м),

dк – диаметр буровых труб,

λ = 1,07-1,21 - коэффициент учета увеличения кольцевого сечения при переходе на меньшее долото

Диаметр долота d, мм

Выбирается по диаметру скважины и допускаемому осевому усилию, приведённому в паспорте долота

Параметр турбины A, Н×м×м3 /((л/сек)2×кН)

Ас

указан в паспорте турбобура

Ам = Ас * (dкм/ dкс)2 × (qс / qм )2

Число k ступеней турбины

kc

kм = Ам / Ас

 

Проектирование режимов бурения является неотъемлемой частью процесса бурения, и это может значительно повысить эффективность, безопасность и снизить затраты. Выбор режимов бурения зависит от нескольких факторов, включая тип пробуриваемой породы или пласта, используемое оборудование и основные параметры режима бурения.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

 

  1. Иогансен К.В. Спутник буровика: Справочник. – М.: Недра, 1986 г. 328 с.
  2. Булатов, А. И. Техника и технология бурения нефтяных и газовых скважин / А. И. Булатов, Ю. М. Проселков, С. А. Шаманов – М.: Недра-Бизнесцентр, 2003 г. – 1007 с.
  3. Ганджумян Р.А. Практические расчеты в разведочном бурении – М.: Недра, 1986 г. 256 с.
  4. Элияшевский И.В. Типовые задачи и расчеты в бурении Учебное пособие для техникумов. 2-е изд, перераб. и доп. – М.: Недра, 1982 г. - 296 с.

 

Myshov A.N.
Student of the Department of Engineering

of Transport and Technological Means and Equipment

Northern (Arctic) Federal University named after M. V. Lomonosov

(Arkhangelsk, Russia)


THE MAIN PARAMETERS OF THE DESIGN OF DRILLING MODES

 

Abstract: drilling is a vital process in the oil and gas industry, and it requires careful planning and design to ensure that it is performed efficiently and safely. The development of drilling modes is an important part of this process, and it involves determining the optimal drilling parameters, such as the penetration rate, bit weight and rotation speed, among others. In this article, we will look at the key factors involved in the design of drilling modes and the advantages of this process.

 

Keywords: drilling, design, drilling parameters, reservoir properties, equipment, drilling objectives, efficiency, variability, data, complexity, penetration rate, bit weight, rotation speed, drilling rig, chisel, drill string, borehole, drilling mud, additives, geological data, exploration.

  


Полная версия статьи PDF

Номер журнала Вестник науки №2 (59) том 3

  


Ссылка для цитирования:

Мышов А.Н. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ РЕЖИМОВ БУРЕНИЯ // Вестник науки №2 (59) том 3. С. 202 - 205. 2023 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/7332 (дата обращения: 08.05.2024 г.)


Альтернативная ссылка латинскими символами: vestnik-nauki.com/article/7332


Нашли грубую ошибку (плагиат, фальсифицированные данные или иные нарушения научно-издательской этики) ?
- напишите письмо в редакцию журнала: zhurnal@vestnik-nauki.com

Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2023.    16+



* В выпусках журнала могут упоминаться организации (Meta, Facebook, Instagram) в отношении которых судом принято вступившее в законную силу решение о ликвидации или запрете деятельности по основаниям, предусмотренным Федеральным законом от 25 июля 2002 года № 114-ФЗ 'О противодействии экстремистской деятельности' (далее - Федеральный закон 'О противодействии экстремистской деятельности'), или об организации, включенной в опубликованный единый федеральный список организаций, в том числе иностранных и международных организаций, признанных в соответствии с законодательством Российской Федерации террористическими, без указания на то, что соответствующее общественное объединение или иная организация ликвидированы или их деятельность запрещена.