К основным контролируемым параметрам бурения скважин относятся: вес инструмента и нагрузка на долото, крутящий момент на роторе, момент на ключе, частота вращения ротора, механическая скорость бурения, давление нагнетания бурового раствора, уровень бурового раствора в емкостях, расход бурового раствора на входе в скважину и выходе из нее, плотность, температура бурового раствора.
Эффективность бурения скважин существенно зависит от полноты и достоверности результатов контроля технологических параметров режима бурения, цементирования скважин, показателей свойств буровых и тампонажных растворов, исходных материалов и др.
Без полной и достоверной информации невозможно ведение технологических процессов при бурении скважин в оптимальных режимах, обеспечивающих высокие технико-экономические показатели. Использование недостоверной информации о технологических параметрах может привести к осложнениям и авариям при бурении скважин.
При решении задач проектирования последующих скважин используется опыт бурения скважин в соответствующем регионе.
Значение достоверности результатов контроля неуклонно возрастает в связи с ростом глубин бурения скважин, повышением ответственности за правильное принятие решений по управлению технологическими процессами при бурении скважин.
Контрольно-измерительные приборы, используемые при бурении скважин, по назначению могут быть разделены:
-
- на средства наземного контроля режимно-технологических параметров бурения скважин;
- аппаратуру контроля забойных параметров;
- аппаратуру контроля показателей свойств бурового и тампонажного растворов;
- информационно-измерительные системы.
Наиболее важной является аппаратура для контроля работы породоразрушающего инструмента. И здесь основная трудность в разработке аппаратуры состоит в том, что забойные параметры вынуждены определять косвенным путем с помощью поверхностной аппаратуры. Осложнения в скважине приводят к большим ошибкам.
С помощью поверхностной аппаратуры в принципе измеряется реакция узлов буровой установки на силовую загрузку долота — при бурении, узлы буровой установки испытывают нагрузку и при спускоподъемных операциях. Для рассмотрения характера реакции узлов буровой установки, принципов построения буровой контрольно-измерительной аппаратуры, ее классификации вводим понятие «буровой технологический комплекс» (БТК).
16 стр., 7819 словМонтаж буровых установок, строительство скважин (бурение) , ремонт ...
... дипломного проекта является энергообеспечение буровой установки ООО «Буровая компания «Евразия» в связи с заменой механического привода на электрический с целью снижения затрат на эксплуатацию энергосистемы, приобретение дизельного топлива. В данной работе ...
Понятие БТК относится и к бурению геологоразведочных скважин, и к бурению скважин на нефть и газ [6, «https:// «].
Буровой технологический комплекс (БТК), как цех, ограничивается размерами буровой площадки, включает буровой комплекс и скважину с их многообразием рабочих процессов и операций и исследовательских работ.
При сооружении скважин в зависимости от целей рассмотрения в БТК можно выделить простые и сложные объекты контроля. Скважина при се бурении, как объект контроля, входит составной частью в более сложный объект контроля, но при проведении ряда работ и исследований может представлять собой и самостоятельный объект контроля.
На рис. 3.1 приведена структурная схема БТК для бурения геологоразведочных скважин и скважин на нефть и газ, включающая технологические звенья: привод, редуктор, шпиндельный и роторный вращатель с системой подачи инструмента (в конкретном случае бурения скважин используется один из типов названных вращателей), буровой насос с гидравлической отстойной системой, труборазворот, систему «буровой вал — скважина», забойную машину; звено «долото — забой» является заключительным звеном в структурной схеме; компрессор, пневмоударник, винтовой двигатель могут быть представлены соответственно как насос, гидроударник, турбобур.
На схеме показаны основные типы вращателей и основные системы подачи инструмента. При применении конкретного бурового агрегата, привода и забойной машины, при конкретной реализации того или иного способа удаления продуктов разрушения на схеме можно выделить конкретную цепь передачи силовых воздействий и путь образования режимных параметров.
Структурная схема БТК даст картину передачи сигналов (воздействий), приложения и съема сигналов, подсказывает способы косвенного определения многих параметров. Показ выходных сигналов дает представление о месте съема сигнала (ТСС), дает информацию для анализа вариантов решения вопроса, подсказывает возможные принципы работы аппаратуры (главным образом датчиков).
В структурной схеме ВТК приняты следующие обозначения и записи.
- 1. Входные и выходные воздействия, передаваемые по цепи «привод-долото-забой», показаны входными и выходными стрелками соответственно сверху и снизу звена.
- 2. Выходные параметры звеньев показаны снизу звена. Они дают информацию о месте съема сигнала и его связи с другими параметрами.
- 3. На схеме параметры внутри каждого звена обозначены буквами в основном без индексов. При чтении схемы буквенным обозначениям следует придавать индексацию в соответствии с рассматриваемым звеном.
- 4. На схеме ВТК приняты буквенные обозначения параметров:
М — момент; М в , Мн , Мд — момент, приложенный соответственно к верху, к низу бурильного вала, к долоту;
Р — сила, усилие; Рв — дополнительное усилие (-Рв — разгрузка; +РВ — дополнительная нагрузка), приложенное к верху бурильного вала;
G — вес; GK рвес снаряда, усилие на крюке талевой системы; GC h~ всс снаряда в условиях скважины; Goc — осевая нагрузка за вычетом веса забойной буровой машины;
7 стр., 3417 словКлассификация буровых скважин
... конечном диаметре скважины 200-300 мм. [2] Таблица 1 – Классификация скважин на поисковом этапе Тип скважины Назначение и характеристика скважины Характерная конструкция скважины Региональные ... обсадных колонн соответственно наружные, внутренние; dK - диаметр керна; L1, L2- глубина интервалов скважины, закрепленных трубами; L3 - глубина скважины Различают ствол скважины, не закрепленный ...
Q — расход жидкости, воздуха в единицу времени, дебит, интенсивность промывки, продувки; Qn — полная производительность насоса; Q и — избыточная часть; Qc — количество жидкости в единицу времени, выходящей из скважины; Q в , Qw — расход жидкости в единицу времени соответственно в верхней и нижней части бурильного вала;
р — давление; рв , Рн, Pjx ~ давление жидкости (газа) соответственно в верхней, нижней части бурильного вала и над долотом;
- /- перемещение, длина, ход, подача;
- / в , /ц — подача соответственно верха и низа бурильного вала;
- /ууглубка;
- 1у= 1Н ;
- 1Р — рейсовая углубка;
- v — линейная и окружная скорость;
- v B , vH — соответственно скорость подачи верха и низа бурильного вала;
- vM — механическая скорость бурения, vM = vH ;
- vP — рейсовая скорость бурения;
- vn , vc — соответственно скорость подъема и спуска инструмента;
п — частота оборотов в минуту; ив , Ян — частота оборотов соответственно верха и низа бурового вала; яд — частота оборотов ПРИ;
А У дэнергия ударов.
Структурная схема БТК раскрывает пути и принципы классификации буровой контрольно-измерительной аппаратуры.
