Диаграмма - бурение
Cтраница 4
Опытное бурение заключается в прохождении ограниченных интервалов Ah со ступенчатым изменением осевой нагрузки в намеченных пределах. Начинают с малых нагрузок. С точки зрения лучшей интерпретации диаграммы бурения начальная нагрузка должна быть минимально возможной. [46]
Опыт показывает, что при бурении в атмосферных условиях /; к /, имеет наибольшее значение. На рис. 2.1.5 все опытные точки, относящиеся к области п 180 мин расположились на одной ЛОР. В общем случае для каждого варианта бурения существует свое конкретное значение п кр, и диаграмма бурения, полученная при п п к /, будет предельной, но только для данного варианта. [47]
В некоторых особо тщательно проведенных экспериментах псевдо - ЛОР предшествует псевдо - ЛПР, которая внешне похожа на обычную ЛПР, но имеет чрезвычайно малую величину KSKe, в результате чего отношение этих коэффициентов KiKe / KS. K, получается также аномально большим, иногда более 10, что, кстати, является одним из признаков псевдо-диаграммы. Параметр gom является не мерой прочности породы, а началом перехода на истинную ЛПР, которая, строго говоря, как показал на типовом графике зависимости vM ( G) еще B.C. Федоров, а затем и Бингхэм М.Г., начинается не из начала координат, а только после достижения некоторой нагрузки. Диаграмма бурения на рис. 2.2.6 А может также служить иллюстрацией к изложенному с той лишь разницей, что gOKe, по-видимому, мало и близко к нулю. [48]
Увеличение глубины скважины и дифференциального давления рА ( /, сопровождается уменьшением пкр. Таким образом, кр является, наряду с Кх, К, и g, одной из характеристик породы. И еще один важный вывод: существование лкр дает веские основания на поиск и обнаружение универсального решения в отношении количественного влияния / / на положение ЛПР и ЛОР на диаграмме бурения. [49]
 |
Диаграмма бурения ( скв. 31 - Восточная Возейю. интервал опытного бурения 1590 - 1594 м. долото 295 3 М - ГВ. п 70 мин 1. [50] |
Из 190 диаграмм 128 ( 67 4 %) представлены только ЛПР, что характерно для всех площадей. И только 21 6 % диаграмм содержат ЛОР, при этом ЛПР не всегда подтверждены опытными точками ( исследования начинались с достаточно высоких осевых нагрузок на долото, иначе говоря, за пределами ЛПР), что часто затрудняло более точное определение отношения К / К. Наконец, на 59 диаграммах из 190 ( 31 1 %) установлено образование псевдо - ЛОР. Этот вариант диаграммы бурения требует специального обсуждения, что будет сделано несколько позднее. [51]
Можно считать доказанным, что эффективность гидромониторной промывки имеет тенденцию к снижению по мере увеличения глубины, причем в такой степени, что невозможно его объяснить только закономерным уменьшением резерва давления ( для реализации его на долоте) с глубиной скважины. Итак, эффект от гидромониторной промывки может быть или большим ( иногда многократным), или умеренным, или никаким. Для устранения такой ситуации непредсказуемости необходимы стендовые исследования влияния промывки при бурении с имитацией забойных условий, результаты которых могли бы внести ясность в понимание механизма проявления очищающей способности струй. К счастью, более 35 лет назад Финстра и ван Лювен провели эксперименты, которые не потеряли свою научно-методическую ценность до настоящего времени. Они, во-первых, первыми сказали о существовании динамической прижимающей силы ( dynamic hold down), которой подвергаются частицы породы в разрушаемом слое забоя. В обычных координатах, т.е. на диаграмме бурения, это означает уменьшение ga и увеличение Kv и Кх. Следовательно, увеличение скорости истечения струй обеспечивает кажущееся уменьшение показателя прочности породы g0, а также сопровождается увеличением эффективности разрушения. Этот вывод имеет громадное значение: если удовлетворительно объяснить описанный эффект, то можно существенно продвинуться в объяснении мехенизма очистки забоя под действием гидромониторных струй, а затем и в направлении создании методики прогнозирования количественного влияния гидромониторных струй на работу долот. [52]
Результаты стендового бурения ( с имитацией и без имитации забойных условий), как известно, обладают наибольшей достоверностью в силу контролируемой однородности пород и высокой точности измерения параметров режима бурения. Несколько меньшую достоверность имеют результаты промышленного бурения, особенно в глубоких скважинах. Абрамсон и др. [2, 3] провели цикл исследований в реальных условиях бурения взрывных скважин в карьере месторождения лезниковского гранита. Опытное бурение отличалось достаточно высокой однородностью пород и осуществлялось практически в атмосферных условиях с промывкой скважин водой. Результаты исследований были подвергнуты переработке с целью построения диаграмм бурения. [53]
Задача третьего уровня принципиально отличается от предыдущих. По объему она похожа на задачу второго уровня, поскольку оптимизируется режим промывки всей скважины в целом. Отличие же заключается в том, что вначале решается чисто гидравлическая задача оптимизации, и в этой части все делается так, как во второй задаче, а затем решается общая задача определения оптимальной технологии углубления скважины с помощью компьютерной программы ( раздел 7), реализующей математическую модель бурения шарошечным долотом. Для этой программы предварительно найденные поинтервальные оптимальные параметры промывки выступают в роли исходных данных. Критерием отбора оптимальных вариантов режима бурения ( сочетание типоразмера долота, осевой нагрузки, скорости его вращения, а также подачи насосов, типа, числа и размера насадок, расстояния последних до забоя, мероприятий по интенсификации промывки забоя) становится уже не критерий промывки J, а критерий, управляющий завершением моделируемого долбления, например, стоимость метра проходки или рейсовая скорость. Предсказать заранее, по каким-то косвенным признакам, результат влияния того или иного варианта промывки на показатели законченного долбления, строго говоря, невозможно, потому что последние зависят не только от У, но и от исходных параметров диаграммы бурения, величин силовых параметров режима бурения, с которыми отрабатывается то или иное долото, а также от условий бурения, в том числе, например, от слаженности в работе буровой бригады. [54]
Большинство отечественных и зарубежных исследователей, занимавшихся изучением влияния промывки на работу долот в промысловых условиях, не проводили ( параллельно с отработкой долот) специальных тестовых экспериментов для оценки условий бурения и установления механизма влияния промывки на процесс бурения. По этой причине только 2 долбления из 27 опытных удалось довести до конца, сохранив перепад давления на долоте р) на запланированном уровне. Следует особо подчеркнуть ( этот момент очень важен для понимания результатов экспериментов), что для промывки скважины применялись глинистые растворы, стабилизированные УЩР, которые, как известно, склонны к накоплению твердой фазы и имеют весьма высокие значения плотности и реологических параметров. Опытные долота представляли собой серийные, но с модернизированными [144] промывочными узлами, обеспечивающими надежные крепление и уплотнение насадок. МПа и получено при этом 17 достоверных диаграмм бурения. Однако ни одна из диаграмм и ни одно из законченных ( или не законченных) долблений не показали, что имеет место существенное влияние гидромониторной промывки на показатели работы долот. [55]
Страницы: 1 2 3 4