автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.10, диссертация на тему:Совершенствование методики оптимизации режима промывки при роторном бурении гидромониторными долотами
Автореферат диссертации по теме "Совершенствование методики оптимизации режима промывки при роторном бурении гидромониторными долотами"
МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
УХТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
На правах рукописи УДКЧ522.14'1
1
Логачёв Юрий Леонидович
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИКИ ОПТИМИЗАЦИИ РЕЖИМА ПРОМЫВКИ ПРИ РОТОРНОМ БУРЕНИИ ГИДРОМОНИТОРНЫМИ ДОЛОТАМИ
Специальность 05.15.10 "Бурение скважин"
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Ухта 2000
Работа выполнена в Ухтинском государственном техническом университете (УГТУ)
Научный руководитель:
кандидат технических наук, доцент, старший научный сотрудник, член-корреспондент РАЕН Осипов П.Ф.
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор
Варламов Евгений Петрович кандидат технических наук Скрябин Георгий Филипович
Ведущее предприятие: Филиал ВНИИгаза "СеверНИПИгаз".
Защита состоится uso 2000 г. в У часов на заседании
диссертационного совета К 064.83.02 при Ухтинском государственном техническом университете по адресу: 169400, Республика Коми, г. Ухта, ул. Первомайская, 13.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ухтинского государственного технического университета.
Автореферат разослан "■¿^ " U^-Cí-Jt—_2000 г.
Ученый секретарь диссертационного совета,
кандидат технических наук, доцент Н.М. Уляшева
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы.
Исследованию затопленных струй и вопросов эффективного применения гидромониторной промывки в бурении посвящены работы И.К. Бикбулагова, A.A. Босенко, Е.П. Варламова, A.M. Гусмана, H.A. Жидовцева, Ф.И. Железнякова, A.B. Зубарева, А.К. Козодоя, П.Н. Корыпаева, Е.Г. Леонова, В.И. Исаева, М.Р. Мавлютова, И.Б. Малкина, А.Х. Мирзаджанзаде, Б.И. Мительмана, П.Ф. Осипова, A.M. Свалова, В.В. Симонова, Б.Н. Снова, В.И. Ткаченко, B.C. Федорова, Билстайна, Бобо, Лингена, Пекарека, Питмена, Финстра, Эдвардса, Эккеля и др.
В данной работе предпринята попытка обобщения и развития известных исследований в области применения струйной промывки для разработки методики проектирования оптимального режима промывки при бурении гидромониторными шарошечными долотами и более эффективного применения энергии струй.
Исследования выполнены в рамках госбюджетных и хоздоговорных тем Ухтинского индустриального института с 1991 по 1999 г.г.
Цель и задачи исследования.
Целью работы является изучение механизма очистки забоя от выбуренной породы гидромониторными струями и разработка, на этой основе, методики проектирования оптимальных режимов промывки скважины, обеспечивающей эффективное использование энергии струй для повышения показателей работы гидромониторных долот.
Для достижения поставленной цели требуется решение следующих конкретных задач:
* исследование гидравлических потерь в элементах промывочных систем долот при формировании гидромониторных струй;
* исследование влияния параметров струи на фильтрационные процессы на забое скважины, обоснование технологического критерия струйной
промывки забоя скважины;
* разработка методики проектирования оптимальных режимов промывки скважины и программного продукта для ее реализации;
* определение условий эффективного применения гидромониторных долот;
* исследование и разработка способов и технических средств интенсификации процессов разрушения и очистки забоя;
Методы исследований. Поставленные задачи решались с использованием комплекса исследований, включающего анализ и обобщение данных, опубликованных в отечественной и зарубежной литературе по методам совершенствования режимов промывки скважины; аналитические исследования влияния гидравлических характеристик элементов промывочного узла на величину перепада давления на долоте; аналитические исследования влияния различных технологических и технических факторов на фильтрационные процессы на забое скважины с решением задач с применением ПЭВМ; промысловые исследования.
Научная новизна выполненной работы заключается в новом методическом подходе к проектированию промывки забоя скважины при бурении гидромониторными долотами, основанном на использовании нового критерия промывки, количественно зависящего, в отличие от известных, от дифференциального давления:
- аналитическим путем получено качественное решение задачи влияния асимметричности струй, приближения насадок к забою, перепада давления на долоте и скорости вращения долота на скорость фильтации жидкости через площадь забоя;
- обоснован новый критерий гидромониторной промывки забоя, зависящий от дифференциального давления и осевого давления струи на забой, названный "эффективным давлением струи" (рЭф);
- расчетным путем доказано, что оптимальному режиму промывки по мак-
симуму критерия рэф всегда соответствует максимум скорости обратной фильтрации, ответственной за очистку забоя скважины;
- дана количественная оценка влияниям конструктивных параметров струи на перепад давления на долоте и стесненности струй в межшарошечном пространстве на выбор диаметров долотных насадок;
- разработана методика расчета оптимальных режимов промывки скважины при бурении гидромониторными долотами и компьютерная программа для ее реализации.
Защищаемые положения:
1. Использование критерия гидромониторной промывки "эффективное давление струи", зависящего от дифференциального давления на забой и осевого давления струи, обеспечивает оценку технологических условий применения гидромониторных долот и ожидаемых результатов от струйной промывки, а проектирование промывки по максимуму этого критерия обеспечивает полное использование потенциальных возможностей гидромониторных струй в конкретных геолого-технологических условиях бурения скважины.
2. Применение комплекса способов, устройств и методов интенсификации гидромониторной промывки, включающего в себя применение асимметричных струй, приближение их к забою, использование разноразмерных насадок и выбор диаметра насадок с учетом вписываемости струй в межшарошечное пространство, обеспечивает увеличение интенсивности гидромониторной промывки и глубины эффективного применения гидромониторных долот.
3. Применение методики расчета параметров промывки забоя, учитывающей влияние конструктивных параметров промывочных узлов на перепад давления на гидромониторном долоте, обеспечивает существенное увеличение точности расчета критериев и параметров промывки скважины, а использование рекомендаций по модернизации промывочных узлов долот обеспечивают эффективное использование забойной гидравлической мощности и способов интенси-
фикации промывки забоя скважины.
Практическая ценность.
- определены резервы повышения показателей работы гидромониторных долот при бурении скважин в конкретных (заданных) геолого-технологических условиях за счет определения и применения оптимальных параметров промывки скважины;
- разработаны методика расчета и выбора оптимальных режимов промывки скважины при бурении гидромониторными долотами и реализующая ее компьютерная программа, которая используется для подготовки исходных данных для программы определения оптимальных режимов бурения;
- разработан комплекс способов и технических средств, обеспечивающих увеличение глубины эффективного применения гидромониторных долот, включающий: применение оптимальных, компоновок бурильной колонны; минимизацию плотности и реологических параметров бурового раствора; приближение насадок к забою; использование разноразмерных насадок в сочетании с нормированным приближением насадок к забою; применение насадок, формирующих асимметричные струи;
- разработаны предложения по конструктивному совершенствованию промывочных узлов гидромониторных долог с целью повышения их гидравлических характеристик.
Внедрение результатов работы.
С применением разработанной математической модели бурения и реализующих ее компьютерных программы составлены и внедрены оптимизированные регламенты углубления разведочных скважин на Восточно-Возейюской и Во-сточно-Усинской площадях Республики Коми, обеспечившие повышение технико-экономических показателей бурения с экономическим эффектом 385 тыс. руб. .(в ценах 1984 г.).
Результаты исследований внедрены в учебный процесс:
- при чтении профилирующих курсов на кафедре бурения Ухтинского государственного технического университета (УГТУ);
- при подготовке методических указаний: "Гидравлические расчеты при бурении скважин" - Ухта, 1990, "Гидравлические расчеты в бурении", часть I -Ухта, 1996, "Математическая модель оптимизации режимов бурения шарошечными долотами" - Ухта, 1997.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на ряде конференций, семинаров, технологических совещаний, в том числе: на Всесоюзной научно-технической конференции ВНТО (г. Пермь, 1991); на технологических семинарах и совещаниях по глубокому бурению (г.г. Ухта, Печора, Усинск, 1984-1992; на Всероссийской научно-технической конференции РАО "Газпром" "Проблемы развития газодобывающей и газотранспортной систем отрасли и их роль в энергетике Северо-Западного региона России" (г. Ухта, 1995); на международной конференции "Проблемы освоения Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции" (г. Ухта, 1998); на научно-техническом совете ОАО "Волгабурмаш" (г. Самара, 1998 г.); на 2-й региональной научно-практической конференции "Актуальные проблемы геологии нефти и газа". (Кремсовские чтения. Ухта, 1999); на межкафедральном семинаре Ухтинского государственного технического университета (г. Ухта, 2000).
Публикации.
Содержание диссертации изложено в 10 публикациях, в том числе: 9 статьях в научных журналах и других изданиях и в 1 авторском свидетельстве на изобретения.
Объем и структура диссертации
Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, выводов, библиографии из 148 наименований работ, содержит 152 страниц машинописного текста, в том числе: 45 рисунков, 7 таблиц и 1 приложения.
Автор испытывает чувство неизменной и глубокой благодарности к тем,
кто советом, личным участием или организационно помогал ему в проведем исследований и обсуждении результатов: Р.Г. Ахмадееву, В.Ф. Буслаеву, И.К Быкову, Ю.М. Гержбергу, В.И. Зелепукину, C.B. Каменских, В.Т. Лукьянову, Г.<3 Скрябину, Н.М. Уляшевой и многим другим.
Содержание работы
Во введении обоснована актуальность и методы исследований, цель основные задачи, научная новизна, защищаемые положения, практическая цег ность и апробация работы.
В первой главе выполнен анализ современного состояния теории и прак тики проектирования гидромониторной промывки при бурении шарошечным] долотами.
Впервые влияние промывки на забоя на работу долот оценили Федоро! B.C. и Бадалов P.A. более 40 лет назад. До сих пор активно применяются их ре комендации по минимально необходимому расходу, связанному с площадью за боя. Практика бурения в Западной Сибири выдвинула задачу оптимизации расхо да бурового раствора по критерию полное гидродинамическое на забой с учетог* влияния "утяжеления" восходящего потока выбуренной породой в условиях бурения с высокими (свыше 10... 15 м/ч) механическими скоростями.
Интенсивные и наиболее полные исследования гидромониторной промывки проведены B.C. Козодоем А.К. и в дальнейшем его аспирантами и сотрудниками A.A. Босенко, П.Ф. Осиповым, Е.П. Варламовым и др. в 50-70-х годах.
Отечественный опыт применения гидромониторных долот показал зачастую непредсказуемость и невоспроизводимость влияния высоконапорных струй на показатели работы долот. Это толкает практических работников к нерациональному массовому использованию гидромониторных долот.
Специальные промысловые исследования проводимые различными институтами ("Гипровостокнефть" и ВНИИБТ) и отдельные работы в этом направлении (проведенные в Республике Коми под руководством Г.Ф. Скрябина) (рис.1, 2) решили ряд задач и в то же время поставили новые, которые проанализированы здесь с иных позиций и взглядов. В данной работе даны объяснения некоторым зафиксированным "странностям" во влиянии гидромониторных струй.
14
Рис. 1. Изменение
средней механической скорости бурения с глубиной скважины при использовании различных схем промывки (данные Г.Ф. Скрябина):
2
О
600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 глубина скважины, м
ч
1 и 3 - центральная
промывка;
2 и 4 - гидромонитор-
ная промывка
Известные методы проектирования бурения отличаются отсутствием в них количественных зависимостей, описывающих влияние гидромониторной промывки на результаты работы долот. Объясняется это, по-видимому, тем, что еще не изучен и не раскрыт полностью механизм влияния струй на очистку забоя в процессе разрушения породы шарошками и тем, что эффект от применения струй, как правило, связывается с транспортом шлама потоками жидкости от забоя до заколон-ного пространства. Не нашли пока удовлетворительного объяснения установленные опытом факты снижения относительного влияния промывки на механическую скорость бурения по мере увеличения дифференциального давления на забой и уменьшения стойкости вооружения и опоры долот при наличии положительного влияния гидромониторной промывки на Ум.
Многие вопросы проектирования оптимальных параметров гидромониторной промывки требуют уточнения. Рекомендации и методики относительно выбора числа насадок, приближения их к забою, использования разноразмерных насадок, выбора расходов жидкости и диаметра отверстий насадок, выбора конструктивных параметров промывочных узлов гидромониторных долот не имеют единой научно-методической основы и потому часто бывают противоречивыми, а иногда и ошибочными.
Из известных воззрений на разрушение пород при глубоком бурении под
воздействием высоконапорных струй на наш взгляд наибольший интерес представляет фильтрация жидкости в породу под действием гидродинамического давления струи с последующим нарушением структуры породы.
Рис. 2. Изменение VI,.
03 механическая скорость] ■ стойкость долот г
2 3 4 5 6
группы стратиграфических горизонтов
1 - нижняя пермь - каширский горизонт; 2 - верейский - намюрский горизонты; 3 - серпуховским и окский горизонты; 4 - тульский и бобриковский горизонты, 5 - турнейский - среднефранский подъярусы; 6 - нижнефранский и живетский лодъярусы
и при увеличении скорости истечения с 70 до 130 м/с. Результаты промысловых исследований ВНИИБТ и института "Гипровостокнефть".
Впервые П.Ф. Осипов предложил исследовать процесс неустановившейся фильтрации на забое
инициируемой вращающимися вокруг оси скважины струями. Аналитически установлено, что симметричные при благоприятных условиях могут создавать
I
направленные в сторону скважины фильтрационные потоки, способствующие разрушению породы и отделению частиц от забоя.
Вместе с тем многие аспекты задачи остались не исследованными. Недостаточно полно исследовано влияние дифференциального давления, приближения насадок, перепада давления и скорости вращения долота на скорость фильтрации в породе. Исследование и практическое применение эффекта обратной фильтрации показано во 2-й главе. Здесь достаточно указать на то, что интенсивность (скорость) обратной фильтрации может стать количественным показателем оценки интенсивности гидромониторной промывки, и потому появляется возможность прогнозирования количественного влияния последней на работу долот. Из всего изложенного следует, что необходимо решить ряд задач: - исследовать влияние параметров подвижной гидромониторной струи, геологических и технологических условий бурения на фильтрационные процессы
в разрушаемой долотом породе и разработать на этой основе методы интенсификации очистки забоя скважины;
- разработать методику оптимизации промывки скважины при бурении гидромониторными долотами с использованием критериев, управляющих интенсивностью фильтрационных процессов на забое скважины;
- на основе исследований возникающих под действием подвижных гидромониторных струй фильтрационных процессов в породе разработать методику прогнозирования влияния параметров промывки забоя скважины на показатели работы долот;
- разработать способы и технические средства интенсификации процессов разрушения и очистки забоя;
- разработать расчетные алгоритмы и компьютерный программный комплекс выбора оптимальных параметров промывки скважины.
Во второй главе выполнен комплекс исследований фильтрации жидкости в породе забоя, инициированной подвижными (вращающимися вместе с долотом) струями с целью выяснения механизма влияния гидромониторных промывки на очистку и разрушение забоя.
Процесс фильтации вязкой жидкости в породу может быть описан известным уравнением плоско-параллельной фильтрации упругой жидкости в упругой среде, называемым уравнением пьезопроводности: Згр = 1 др
дх2 ~ к Я ' (1)
где р - давление в массиве породы; к = ¿///Д, - коэффициент пьезопроводности; к„ - проницаемость породы; р. - динамическая вязкость жидкости; ру = ржт + р„ - коэффициент упругоемкости породы; т - пористость породы; ()ж , Р„ - коэффициенты сжимаемости соответственно жидкости и породы.
Задачу определения скоростей фильтрационных потоков через породу на забое решается интегрированием уравнения (1) при следующих начальными и граничными условиями:
р(х,0 =рш при / =0;
р(х,1) = рх,б(0 при д: = 0 и / >0;
р(х^)=рпл При Х= ОО, г>0. Скорость фильтрации определяем согласно закону Дарси: к.
И
дх
Величина давления на забой рзаб при вращении долота является функцией поворота струи а* относительно забоя (в долях полного оборота) и определяется уравнениями:
Рыб = Р™ + Рдиф + Руд, (2)
По А.К. Козодою эпюра ударных гидродинамических давлений на забой в сечении основного участка струи описывается зависимостью
-А
(3)
где у - расстояние от оси струи (если ось х совпадает с осью струи); г - радиус струи в избранном сечении; Д - коэффициент, управляющий интенсивностью изменения давления при 0 < у < г; рос - гидродинамическое давление на оси струи на забое.
За время, в течение которого центр (вершина) 1-й волны давления оказывается над точкой наблюдения (рис. 2.), долото сделает 1/6 оборота, поэтому: у = Ъ1Яс{т - 1/6);
Ру^Рас^РЛ
-А
2яЯ„| лН 1
(4)
где рос - гидродинамическое давление струи на расстоянии от насадки, со-ответствущем забою; п - скорость вращения долота, с"1; г - радиус струи; N - порядковый номер очередной волны давления; Кс - радиус скважины.
Формула (4) предназначена для определения параметров волны давления, и предполагает, что ее применению предшествует идентификация номера очередной волны давления, ее стороны (передней или тыльной) и определение границ между действиями струй (пауз), когда руд =0.
При численном решении уравнения (1) на ПЭВМ функция (4) задается в табулированном виде для любой продолжительности и любого заданного шага по времени, продиктованного желаемой точностью расчета.
П.Ф. Осиповым, В.И. Зелепукиным и Ю.Л. Логачевым для решения уравнения (1) разработана компьютерная программа, с использованием которой проведены численные эксперименты с целью установления или уточнения влияния различных факторов на фильтрацию жидкости в породе. На рис. 3 в координатах "оборот долота - скорость фильтрации через плоскость забоя" показана динамика фильтрации жидкости в точке забоя, находящейся на окружности описанной осыо струи. Отрицательное направление означает фильтрацию в породу, положительная - в сторону скважины. Видно, что в фазе ухода центра струи и уменьшения давления струи на забой наблюдается разворот направления фильтрации на положительное, появляется "обратная" фильтрация, ответственная за очистку забоя, а прилегающий к забою разрушаемый слой породы оказывается в условиях депрессии, а толщина депрессионного слоя достигает 15 мм. Исследования показали, что струя способна вызвать два взаимосвязанных эффекта: 1-й эффект - это возникновение и существование обратной фильтрации, и характеризуется величиной максимума скорости фильтрации; 2-й эффект заключается в способности влиять на величину и знак градиента давления в породе в момент прихода в "точку наблюдения" шарошки. Установлено, что дифференциальное давление стремиться подавить проявление обоих эффектов (рис. 4), но особенно сильно влияет на 2-й. Видно, что для подавления 1-го эффекта необходимо иметь р,)иф = 22,5 МПа, что кратно превышает действующее рос, а 2-й эффект практически полностью "нейтрализуется" уже прирдиф >3,2 Мпа.
Методом численного эксперимента исследовано влияние перепада давления на долоте, скорости его вращения, приближения насадок к забою, асимметричности струи на характеристики фильтрации в сравнении со стандартным вариантом промывки. Установлено, что все перечисленные факторы оказывают положительное влияние на фильтрацию жидкости в породе, но каждый фактор влияет на указанные выше два эффекта по-разному, что позволило разработать наиболее рациональные методы их использования.
0,7 0,8 0,9 1
поворот долота, оборот
1,1
1,2
Рис. 3. Изменение скорости и направления фильтрации жидкости через плоскость забоя при вращении долота {рдол=\\,Ь МПа; ^нас-10,2 мм; ¿=3000 м; п = 1 с"1; 0= 22 л/с): 1 - скорость фильтрации; 2 - толщина депрессионного слоя.
Для достижения наибольшего результата от применения гидромониторных долот необходимо проявление обоих эффектов, и самым надежным путем достижения этого является уменьшение дифференциального давления. Следовательно, минимизация плотности бурового раствора и уменьшение гидравлических сопротивлений в заколонном пространстве и в циркуляционной системе являются непременными условиями эффективного применения высоконапорных струй в бурении. Полученные авторами результаты хорошо объясняют, почему наибольший эффект от гидромониторных долот получают либо на ограниченных глубинах, либо при промывке скважины буровыми растворами с малым содержанием твердой и коллоидной фаз.
Наряду с традиционными мерами интенсификации очистки забоя скважины: уменьшением числа равноразмерных насадок (как правило, двух вместо трех), применение разноразмерных насадок, приближение насадок к забою, автором предложено применение асимметричных струй и формирующих их насадок (а.с. 1686112 СССР, Е 21В 10/18).
Рис. 4. Влияние дифференциального давления на скорости фильтрации через плоскость забоя.
л Ц
-8-
1.2 1
0,8 0,6 0,4 0,2 0 -0,2
0,82 0,86 0,9 0,94
поворот долота, об
0,98
1,02
Выполнен анализ влияния указанных мер на фильтрационные процессы в породе на забое скважины для обоснования с этой позиции весьма противоречивых рекомендаций основанных на промысловом опыте. Установлено, что переход с трех равноразмерных насадок меньшего диаметра на две равноразмерные насадки большего диаметра является эффективным методом интенсификации очистки и разрушения забоя при бурении гидромониторными шарошечными долотами (если на время забыть о негативном влиянии на работу долот отсутствия одной из насадок). Первопричиной эффекта является увеличение ударного давления струи на забой за счет уменьшения относительного расстояния до забоя т.
Приближение насадок к забою очень сильно влияет на 1-й эффект и относительно скромно - на 2-й . Объясняется это тем, что с приближением насадки уменьшается диаметр поражающей забой струи .
Величину максимальной скорости обратной фильтрации можно существенно увеличить (усилить 1-й эффект), если ускорить "сброс" давления в фазе ухода струи, путем увеличения крутизны тыльной стороны волны гидродинамического давления, что реализуют насадки, которые формируют асимметричные струи (а.с. 1686112 Е 21 В 10/18 "Буровое шарошечное долото"). Оказалось, что асимметричная относительно оси насадки струя, у которой плечо тыльной стороны волны в 2 раза меньше активной, нагнетающей стороны волны давления,
обеспечивает удвоение скорости обратной фильтрации рис.5, но вместе с 1 имеет место ее быстрое затухание и уменьшение продолжительности. Данная » ра будет эффективна в случаях, когда нет реальных надежд на получение 2-эффекта и нужно усилить проявление хотя бы 1-го. Например, при вынужденн бурении с промывкой скважины растворами повышенной плотности, в том чис и утяжеленными.
0,82 0,86 0,9 0,9» 0,96 1,02
поворот долота, об
В третьей главе рассмотрены новые методики расчета перепадов давл ния на долоте и параметров затопленных струй, основанные на результатах эк периментальных исследований (А..К. Козодоя, П.Ф. Осипова, Е.П. Варламова др.) истечения струй жидкости из отдельных насадок и промывочных узлов ги, ромониторных долот в тупик, обеспечивающих существенное повышение то1 ности расчетов параметров и критериев промывки скважины.
Установлено, что в современных конструкциях промывочных узлов ссрш ных долот коэффициент расхода промывочной системы долота /лд существенн меньше коэффициента расхода насадки //„ вследствие влияния диаметра подвс дящего канала промывочных отверстий долота с!„, который по данны П.Ф.Осипова имеет коэффициент расхода /¿„=0,7. Знание точных значений д, я! ляется важнейшим условием корректного определения коэффициента расход промывочной системы долота , а через него - рд, что важно в деле проектирс
вания оптимальной промывки забоя скважины. При использовании равноразмер-ных насадок //,) определяется по формуле:
Мд={ 1,031+1,01(4/ч)4)"5.
Разработаны рекомендации по выбору минимально допустимых (технологически необходимых) диаметров подводящих каналов промывочных узлов для долот:
диаметром (мм) диаметр канала (мм)
190,5...220 24...28
244,5...295,3 30...32
свыше 295,3 35...37 и более
При выполнении практических расчетов по определению относительных осевых гидродинамических давлений затопленных струй Л обычно пользуются формулой А.К. Козодоя:
1=5,5/(1+ат/, (6)
где а - опытный коэффициент расширения струи; т - относительная длина струи, измеренная в диаметрах насадки.
П.Ф. Осипов на основании стендовых экспериментов показал, что формула (6) дает существенное завышение прогнозируемых давлений, особенно на расстояниях т > 8, на которых обычно располагаются забои скважин при бурении. При за-критических давлениях изменение относительного гидродинамического давления струи X в зависимости от относительного расстояния от насадки т до забоя он рекомендует определять по формуле (справедлива для любых "плавных" насадок):
х=_5,476_
{1 +[0,223 +0$\(т-6)]т}2 Исследовано влияние разноразмерное™ насадок на распределение ударного гидродинамического давления руд по отдельным струям (насадкам). На рис. 6 приведен пример такого распределения. Установлено, что с увеличением коэффициента разноразмерности а = 6, / йрв„ (с1рт - эквивалентный по перепаду давления на долоте диаметр равновеликих насадок) разница в величинах руд между первой струей и другими возрастает существенно, что приводит к ситуации, когда
1 1,05 1,1 1,15 1,2 1,25 1,3 1,35 коэффициент разноразмерности насадок
Рис. 6. Влияние разноразмерное™ на начальное и "ударное" гидродинамические давления струи: 1, 2, 3 - ударные давления струи, истекающих из 1-й, 2-й и 3-й насадок; 1', 2\ 3' - начальные гидродинамические давления струй, истекающих из соответствующих насадок; 4 - ошибка определения диаметра малой насадки из условия равновеликого суммарного их сечения. Расход раствора - 0,04 м3/с; перепад давления на долоте - 10 МПа; <Л„ - 25 мм; йрен = 11,7 мм.
каждая струя оценивается своей величиной критерия промывки. Следствием этого становится неравномерный износ шарошек и по вооружению, и по опоре. Разработана методика расчета расстояний 2-й и 3-й насадок до забоя с целью выравнивания критерия промывки (в сравнении с первой насадкой), реализации которой показала, что путем приближения насадок в пределах до 40 мм эта проблема может быть решена. Определение диаметров разноразмерных насадок из условия сохранения одинаковой их суммарной площади сечения приводит к недопустимым ошибкам (рис. 6).
Исследование вписываемости струи в межшарошечное пространство серийных долот диаметром 215,9 и 295,3 мм показало, что при стандартных расстояниях только при насадках менее 9 мм струя вписывается в указанное пространство. Приближение насадки на 30...40 мм увеличивает начальный диаметр струи до 13... 15 мм (рис. 7). Стесненность межшарошечного пространства накладывает конкретные ограничения на выбор диаметров насадок при реализации вариантов промывки.
Рис. 7. Влияние приближения насадок на вписы-ваемость струи в месте наибольшего сужения пространства между шарошками.
расстояние от насадки до сужения, мм
В четвертой главе обосновывается новый критерий оценки гидромониторной промывки, названный "эффективным давлением струи":
Рэф ~ Рос -Рдиф ,
где рос - осевое давление струи на забой, определяемое по известным методикам; рдиф - динамическое дифференциальное давление, определяемое по формуле: рдиф = (/#/„„ ~Рт) + Рт = Рст +Рт,
где ркп - потери давления в заколонном пространстве; рт - пластовое давление; рс„ - статическое дифференциальное давление (статическая репрессия); р - плотность бурового раствора; 1скв - глубина скважины.
Впервые был предложен критерий промывки, в определении которого участвует параметр (пластовое давление), описывающий геологические условия бурения. Критерий рэф является сложной функцией расхода 0и имеет максимум.
Выполнен комплекс численных экспериментов для оценки влияния глубины скважины, различных компоновок бурильной колонны, плотности и реологических параметров бурового раствора, приближения насадок к забою на изменение рф Установлено, что критерий рэф позволяет на уровне проектирования оценить предельную глубину эффективного применения гидромониторных долот, и доказано, что расчетные глубины хорошо коррелирутатся с опытом применения последних. Разработаны мероприятия по увеличению глубины и эффективности применения гидромониторной промывки без увеличения гидравлической мощности струй.
расстояние от насадки до сужения, мм 30 40 50 60 70 80
80 90 100
Рис. 8 Сравнение оп мального (26 дм3/с) другими по крихер рэф на глубине 4000 (бурильные трубы ТБПК-127, диаметр скважины 215,9 мм, давление на насосах 15 МПа)
Установлено, что максимуму критерия рэф (оптимальному варианту щ мывки по данному критерию) при любых глубинах скважины соответствует с тимальное сочетание 1-го и 2-го фильтрационных эффектов (рис.7), что дг основание рекомендовать критерий рЭф в качестве основного и универсально критерия оптимизации промывки скважины.
Разработан алгоритм принятия проектных решений при выборе оптимаг ного варианта промывки с использованием критерия рЭф.
В пятой главе представлены описания компьютерных программ для пр ектирования промывки скважины по критерию рэф, а также дан анализ резуям тов внедрения регламентов углубления скважин, разработанных с примененш описанной выше методики и программного обеспечения.
Промышленные испытания прошли при бурении разведочных скв. 31, 3 34 - Восточная Возейю и скв. 50 - Восточная Уса в Республике Коми.
На основе результатов расчета составлены регламенты на бурение скв. 3 Вост. Возейю и скв. 50-Вост. Уса. Внедрение регламентов показало, что откл нение фактических результатов бурения скв. 32-Вост. Возейю по стоимости ме ра проходки С„ и рейсовой скорости от расчетных в среднем составш соответственно 3,7 и 3,2% по скв. 32-Вост. Возейю и 5,3% - по скв. 50-Вос Уса.
Использование оптимальных режимов при бурении скв. 32-Вост. Возейю позволило (по сравнению с результатами бурения скв. 31 и 34-Вост. Возейю) увеличить \>р соответственно в 1,8 и 1,9 раза; уменьшить себестоимость метра проходки Си соответственно на 42 и 45 %; увеличить проходку на долото в 1,6 и 1,4 раза.
Аналогичный анализ технико-экономических показателей бурения выполненный для скв. 50- Сев. Уса (по сравнению с результатами бурения скв. 40-Сев. Уса), показал увеличение Vp в 1,3 раза, уменьшение себестоимости метра проходки С„ на 24,5 %, а также рост проходки на долото в 1,3 раза.
Расчет экономической эффективности от применения оптимальных режимов бурения установил, что использование оптимальных режимов при бурении скв. 32-Восточная Возейю и скв. 50-Восгочная Уса обеспечило получение экономического эффекта в размере 162 152 и 222 840 руб. соответственно (в ценах 1984 г.).
Выводы и рекомендации
1. Теоретическими исследованиями установлено, что гидромониторные струи, воздействуя на периферии забоя непосредственно на породу, создают там фильтрационные потоки импульсного характера, обеспечивающие проявление двух взаимосвязанных эффектов: отделения выбуренных частиц от забоя и подготовку благоприятных условий для его разрушения путем изменения поля давлений в разрушаемой зоне.
2. Доказано, что дифференциальное давление на забое стремиться подавить проявление обоих эффектов, но в особенности - второго.
3. Обоснован и применен для решения задач новый критерий гидромониторной промывки "эффективное давление струи " рэф, зависящий от дифференциального давления и осевого давления струи на забой, причем функция рэф от расхода буровой промывочной жидкости имеет максимум.
4. Теоретическими исследованиями доказано, что максимуму критерия рЭф соответствует оптимальное сочетание 1-го и 2-го фильтрационных эффектов гидромониторной промывки, и потому оптимизация промывки по максимуму р3ф обеспечивает получение наибольших в данных геолого-технических условиях ре-
зультатов применения гидромониторных долог.
5. Установлено, что снижение относительной эффективности примени гидромониторных долот по мере увеличения глубины бурения объясняется первую очередь, увеличением дифференциального давления, и оно хорошо к релируется с изменением (уменьшением) величины критерия рэф. Доказано, 1 существует предельная глубина эффективного применения гидромонитор! промывки, которой соответствует критическое значение рэф, равное, в перв приближении, -1.
6. Разработан комплекс способов и устройств для интенсификации гид] мониторной промывки забоя, обеспечивающие увеличение рэф и, следователь: увеличения эффективного применения гидромониторных долот: использоваь различных методов уменьшения дифференциального давления на забой при ( рении скважины; применение специальных насадок для формирования асимм ричных затопленных струй; приближение насадок к забою; применение раз! размерных насадок в сочетании с нормированным приближением их к забою р выравнивания величины критерияр3ф; увеличение скорости вращения долота.
7. Установлено, что точность расчетов параметров промывки можно суп ственно повысить, если определять коэффициенты расхода промывочной с стемы долот с учетом влияния размеров подводящего канала и разноразмерное насадок в долоте. Экспериментально установлено, что размеры подводящих ь налов и межшарошечных пространств серийных долот, как правило, не обесг чивают условия для рационального использования забойной гидравлическ энергии, для реализации оптимальных вариантов промывки забоя и для приме ь ния методов ее интенсификации. Разработаны методики определения коэффиц ента расхода промывочной системы долота и рекомендации по оптимизации конструкции для долот всех размеров.
8. Разработана компьютерная программа расчета параметров и критери промывки для намеченного интервала бурения скважины, используемых для с ставления регламентов углубления скважины.
9. С применением описанных в работе методик и компьютерных програ!^ разработаны технологические регламенты углубления скважин на Восточн Возейюской и Восточно-Усинской разведочных площадях Республики Ком
внедрение которых обеспечило увеличение технико-экономических показателей с экономическим эффектом 385 тыс. рублей в ценах 1984 года.
Основное содержание диссертационной работы опубликовано в 10 работах, в том числе:
1. Осипов П.Ф., Логачев Ю.Л. Применение асимметричных струй для повышения эффективности работы гидромониторных долот. // Тезисы докл. науч.-техн. конф. Пермского обл. правления ВНТО. -Пермь: 1991.
2. Осипов П.Ф., Логачев Ю.Л. Проектирование режимов промывки скважины по критерию "эффективное давление струи". // Тезисы докл. науч.-техн. конф. Пермского обл. правления ВНТО. - Пермь: 1991.
3. Каменских C.B., Логачев Ю.Л., Осипов П.Ф. Совершенствование режимов бурения на площадях Восточная Возейю и Кыртаель с использованием метода математического моделирования. // Науч.-техн.журнал. - Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море - М.: ВНИИОЭНГ, 1994. - № 11-12.
4. Осипов П.Ф., Логачев Ю.Л., Каменских C.B. Математическое моделирование отработки долог (на примере Восгочно-Возейюской площади). // Тезисы докл. науч.-техн. конф. - Проблемы развития газодобывающей и газотранспортной систем отрасли и их роль в энергетике Северо-Западного региона России. -Ухта: СеверНИПИгаз, 19955. Каменских C.B., Осипов П.Ф., Логачев Ю.Л. Математическая модель оптимизации режимов бурения. //Тезисы докл. Междунар. конф.-семи-нара им. Д.Г. Успенского. - Проблемы освоения Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции. - Ухта: УИИ, 1998.
6. Осипов П.Ф., Логачев Ю.Л., Каменских C.B. Опыт моделирования бурения гидромониторными шарошечными долотами неоднородных пород.- Деп. в ВИНИТИ 20.03.98 № 832-В98 (ГНПП "Недра", г. Ярославль, 1998).
7. Осипов П.Ф., Логачев Ю.Л. Оценка интенсивности промывки скважины и ее проектирование по критерию "эффективное давление струи". -Деп. в ВИНИТИ 20.03.98 № 834-В98 (ГНПП "Недра", г. Ярославль, 1998).
8. Осипов П.Ф., Логачев Ю.Л. Методы управления интенсивностью обратных фильтрационных потоков на забое скважины при бурении гидромониторны-
ми долотами. - Деп. в ВИНИТИ 08.02.99 № 425-В99 (ГНЛП "Недра", г. . славль, 1999).
9. Логачев Ю.Л., Осипов П.Ф. Оценка критериев гидромониторной мывки скважины. // Материалы 2-й региональной науч.-практ. конф. - Акту ные проблемы геологии нефти и газа. - Ухта: УИИ, 1999.
10. A.c. 1686112 СССР М. Кл. Е 21 в 10/18. Буровое шарошечное доло' Авторы: Осипов П.Ф., Поздняков В.И., Богомолов P.M., Гук Р.И., Логачев Ю № 4627605. Заявл. 27.12.88. Опубл. 23.10.91. Бюлл. № 39.
Соискатель: Ю.Л. Логачев
Подписано в печать 26.05.2000.
Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,4. Уч.-изд. л. 1,2. Тираж 100. Заказ
Ухтинский государственный технический университет 169300, Республика Коми, г. Ухта, Первомайская, 13. Отдел оперативной полиграфии УГТУ 169300, Республика Коми, г. Ухта, Октябрьская, 13,
Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Логачёв, Юрий Леонидович
Введение
1. Современное состояние проектирования режима промывки забоя скважины и опыт ее совершенствования
1.1. Анализ опыта изучения влияния промывки на работу долот
1.2. Анализ опыта применения гидромониторных шарошечных долот
1.3. Обзор результатов стендовых исследований промывочных узлов долот и затопленных струй
1.4. Постановка задач исследований
2. Теоретические исследования воздействия гидромониторных струй на разрушаемую долотом породу 2.1 Фильтрационные потоки в разрушаемой породе, возникающие при воздействии на нее подвижной гидромониторной струи
2.2. Исследование влияния природных и технологических факторов на характеристики фильтрационных потоков на забое скважины
2.3. Методы интенсификации промывки забоя скважины и их влияние на фильтрационные процессы на забое скважины
3. Методики расчета перепадов давления на долоте и гидродинамических давлений струй
3.1. Расчет перепадов давления на долоте
3.2. Расчет осевых давлений струи на забой
3.3. Оценка степени стеснения гидромониторных струй, истекающих из насадок серийных долот
4. Оптимизация промывки забоя и скважины
4.1. Критерии оценки интенсивности и методика оптимизации промывки забоя скважины
4.2. Влияние технологических условий бурения на изменение эффективного давления струи
4.3. Проектирование оптимальных параметров режима промывки скважины при бурении гидромониторными долотами
5. Разработка компьютерной программы проектирования оптимальных режимов промывки скважины и внедрение оптимизированных регламентов углубления
5.1. Описание программы
5.2. Разработка оптимизированных регламентов углубления скважин
5.3. Внедрение регламентов углубления скважин
Введение 2000 год, диссертация по разработке полезных ископаемых, Логачёв, Юрий Леонидович
Несмотря на многолетний опыт выпуска и применения гидромониторных шарошечных долот, примеров технически грамотного и результативного использования высоконапорных струй можно привести совсем немного. В отечественной практике бурения не сложились еще традиции отработки гидромониторных долот при предельных давлениях на насосах или при оптимальных режимах промывки. Прослеживается явная тенденция на сознательное уменьшение перепадов давлений на долоте за счет установки на долоте заведомо завышенных по диаметру отверстия насадок. Объясняется это тем, что среди практических работников бытует недоверчивое отношение к необходимости увеличения интенсивности промывки, которое питается часто отсутствием доказательных примеров эффективного применения струйной промывки. Практические работники бурения, как правило, не располагают достаточным для технологического обеспечения ассортиментом насадок. Интерес к гидромониторной промывке гасится и тем обстоятельством, что фактическая эффективность струйной промывки часто оказывается меньше ожидаемой, и ее почти невозможно предсказать и, тем более, гарантировать, поскольку отсутствуют методики прогнозирования результатов применения высоконапорных струй.
Проектирование промывки осуществляется, как правило, по безоптимизационной схеме, когда вначале обосновывается технологически необходимый расход буровой промывочной жидкости, а затем подбирается набор насадок для реализации резерва давления в виде перепада давления на долоте. Объясняется это тем, что известные энергетические критерии промывки "гидравлическая мощность на долоте" и "сила удара струй" дают оптимальные варианты, которым соответствует завышенные расходы жидкости, при которых потери давления в заколонном пространстве часто достигают недопустимых величин.
Среди большинства исследователей, тем более, среди практиков бурения, преобладает мнение, что применение гидромониторных струй обеспечивает ускорение транспорта шлама из зоны разрушения, что и является первопричиной увеличения механической скорости и проходки на долото. Такое толкование роли струй не может дать удовлетворительного объяснения многим известным особенностям в промысловых результатах применения гидромониторных долот, в частности, тому факту, что высокоэффективное применение долот всегда сопровождается снижением их стойкости.
Складывается убеждение, что механизм очистки забоя скважины гидромониторными струями более сложен и еще не до конца разгадан и исследован. Представляется, что уточнение этого механизма позволит разработать способы и технические средства для более эффективного применения энергии гидромониторных струй, а также разработать научно-обоснованные методики проектирования оптимальных режимов промывки скважины.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы.
Бурение скважин на нефть и газ осуществляется, в основном, с применением шарошечных долот, в конструкции которых реализована боковая гидромониторная схема промывки. Доля времени, занимаемая процессом углубления скважины, составляет 40.50 % и более. Совершенствование технологии углубления скважины путем более эффективного применения струйной промывки является, таким образом, одним из надежных способов повышения показателей работы гидромониторных долот и увеличения технико-экономических показателей бурения глубоких скважин. Между тем не все резервы гидромониторной промывки обнаружены и используются в практике бурения.
Исследованию затопленных струй и вопросов эффективного применения гидромониторной промывки в бурении посвящены работы И.К. Бикбулатова, A.A. Босенко, Е.П. Варламова, A.M. Гусмана, H.A. Жидовцева, Ф.И. Железня-кова, A.B. Зубарева, А.К. Козодоя, П.Н. Корыпаева, Е.Г. Леонова, В.И. Исаева, М.Р. Мавлютова, И.Б. Малкина, А.Х. Мирзаджанзаде, Б.И. Мительмана, П.Ф.
Осипова, A.M. Свалова, В.В. Симонова, Б.Н. Снова, В.И. Ткаченко, B.C. Федорова, Билстайна, Бобо, Лингена, Пекарека, Питмена, Финстра, Эдвардса, Экке-ля и др.
Анализ показал, что среди исследователей нет единого мнения в оценке роли гидромониторных струй; не до конца решены вопросы выбора интервалов и условий эффективного применения гидромониторных долот; нет методики выбора числа и диаметров насадок с учетом геолого-технологических условий бурения; не в полной мере решены вопросы оптимизации конструкции промывочных узлов гидромониторных долот.
В данной работе предпринята попытка обобщения и развития известных исследований в области применения струйной промывки для разработки методики проектирования оптимального режима промывки при бурении гидромониторными шарошечными долотами и более эффективного применения энергии струй при бурении серийными гидромониторными долотами.
Исследования выполнены в рамках госбюджетных и хоздоговорных тем Ухтинского индустриального института с 1991 по 1999 г.г.
Цель и задачи исследования.
Целью работы является изучение механизма очистки забоя от выбуренной породы гидромониторными струями и разработка, на этой основе, методики проектирования оптимальных режимов промывки скважины, обеспечивающих эффективное использование энергии струй для повышения показателей работы гидромониторных долот.
Для достижения поставленной цели требуется решение следующих конкретных задач: исследование гидравлических потерь в элементах промывочных систем долот при формировании гидромониторных струй; исследование влияния параметров струи на фильтрационные процессы на забое скважины, обоснование технологического критерия струйной промывки забоя скважины; разработка методики проектирования оптимальных режимов промывки скважины и программного продукта для ее реализации; определение условий эффективного применения гидромониторных долот; исследование и разработка способов и технических средств интенсификации процессов разрушения и очистки забоя;
Методы исследований. Поставленные задачи решались с использованием комплекса исследований, включающих анализ и обобщение данных, опубликованных в отечественной и зарубежной литературе по методам совершенствования режимов промывки скважины; аналитические исследования влияния гидравлических характеристик элементов промывочного узла долот на величину перепада давления на долоте; аналитические исследования влияния различных технологических и технических факторов на фильтрационные процессы на забое скважины с решением задач с применением ПЭВМ; промысловые исследования.
Наиболее существенные научные результаты, полученные лично соискателем:
- аналитическим путем получено качественное решение задачи влияния асимметричности струй, приближения насадок к забою, перепада давления на долоте и скорости вращения долота на скорость фильтрации жидкости через площадь забоя;
- обоснован новый критерий гидромониторной промывки забоя, зависящий от дифференциального давления и осевого давления струи на забой, названный "эффективным давлением струи";
- расчетным путем доказано, что оптимальному режиму промывки по максимуму критерия эффективное давление струи всегда соответствует максимум скорости обратной фильтрации, ответственной за очистку забоя скважины;
- дана количественная оценка влияниям конструктивных параметров струи на перепад давления на долоте и стесненности струй в межшарошечном пространстве на выбор диаметров долотных насадок;
- разработана методика расчета оптимальных режимов промывки скважины при бурении гидромониторными долотами и компьютерная программа для ее реализации.
Научная новизна выполненной работы заключается в новом методическом подходе к проектированию промывки забоя скважины при бурении гидромониторными долотами, основанном на использовании нового критерия промывки, количественно зависящего, в отличие от известных, от дифференциального давления.
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается современным уровнем аналитических исследований, положительными результатами внедрения оптимизированных регламентов углубления, разработанных с применением разработанных методик и реализующих их программ на ПЭВМ и положительной оценкой результатов разработок организациями и специалистами, ведущими глубокое бурение.
Практическая ценность работы.
- определены резервы повышения показателей работы гидромониторных долот при бурении скважин в конкретных (заданных) геолого-технологических условиях за счет определения и применения оптимальных параметров промывки скважины;
- разработаны методика расчета и выбора оптимальных режимов промывки скважины при бурении гидромониторными долотами и реализующая ее компьютерная программа, которая используется для подготовки исходных данных для программы определения оптимальных режимов бурения;
- разработан комплекс способов и технических средств, обеспечивающих увеличение глубины эффективного применения гидромониторных долот, включающий: применение оптимальных компоновок бурильной колонны; минимизацию плотности и реологических параметров бурового раствора; приближение насадок к забою; использование разноразмерных насадок в сочетании с нормированным приближением насадок к забою; применение насадок, формирующих асимметричные струи;
- разработаны предложения по конструктивному совершенствованию промывочных узлов гидромониторных долот с целью повышения их гидравлических характеристик.
Внедрение результатов работы
С применением разработанной математической модели бурения и реализующих ее компьютерных программы составлены и внедрены оптимизированные регламенты углубления разведочных скважин на Восточно-Возейюской и Восточно-Усинской площадях Республики Коми, обеспечившие повышение технико-экономических показателей бурения с экономическим эффектом 385 тыс. руб. (в ценах 1984 г.).
Результаты исследований внедрены в учебный процесс:
- при чтении профилирующих курсов на кафедре бурения Ухтинского государственного технического университета (УГТУ);
- при чтении лекций на курсах повышения квалификации инженеров по бурению скважин при УГТУ;
- при подготовке методических указаний: "Гидравлические расчеты при бурении скважин" - Ухта, 1990, "Гидравлические расчеты в бурении", часть I -Ухта, 1996, "Математическая модель оптимизации режимов бурения шарошечными долотами" - Ухта, 1997.
Апробация работы.
Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на ряде конференций, семинаров, технологических совещаний, в том числе: на Всесоюзной научно-технической конференции ВНТО (г. Пермь, 1991); на технологических семинарах и совещаниях по глубокому бурению (г.г. Ухта, Печора, Усинск, 1984-1992; на Всероссийской научно-технической конференции РАО "Газпром" "Проблемы развития газодобывающей и газотранспортной систем отрасли и их роль в энергетике Северо-Западного региона
России" (г. Ухта, 1995); на международной конференции "Проблемы освоения Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции" (г. Ухта, 1998); на научно-техническом совете ОАО "Волгабурмаш" (г. Самара, 1998 г.); на 2-й региональной научно-практической конференции "Актуальные проблемы геологии нефти и газа" (Кремсовские чтения. Ухта, 1999); на межкафедральном семинаре Ухтинского государственного технического университета
Публикации.
Содержание диссертации изложено в 10 публикациях, в том числе: 9 статьях в научных журналах и других изданиях и в 1 авторском свидетельстве на изобретения.
Объем и структура диссертации
Диссертационная работа состоит из введения, 5 разделов, выводов, библиографии из 150 наименований работ, содержит 155 страниц машинописного текста, в том числе: 45 рисунков, 7 таблиц и 1 приложения.
Заключение диссертация на тему "Совершенствование методики оптимизации режима промывки при роторном бурении гидромониторными долотами"
Выводы и рекомендации
1. Теоретическими исследованиями установлено, что гидромониторные струи, воздействуя на периферии забоя непосредственно на породу, создают там фильтрационные потоки импульсного характера, обеспечивающие проявление двух взаимосвязанных эффектов: отделения выбуренных частиц от забоя и подготовку благоприятных условий для его разрушения путем изменения поля давлений в разрушаемой зоне.
2. Доказано, что дифференциальное давление на забое стремиться подавить проявление обоих эффектов, но в особенности - второго.
3. Обоснован и применен для решения задач новый критерий гидромониторной промывки "эффективное давление струи" рэф, зависящий от дифференциального давления и осевого давления струи на забой, причем функция рэф от расхода буровой промывочной жидкости имеет максимум.
4. Теоретическими исследованиями доказано, что максимуму критерия рэф соответствует оптимальное сочетание 1-го и 2-го фильтрационных эффектов гидромониторной промывки, и потому оптимизация промывки по максимуму рэф обеспечивает получение наибольших в данных геолого-технических условиях результатов применения гидромониторных долот.
5. Установлено, что снижение относительной эффективности применения гидромониторных долот по мере увеличения глубины бурения объясняется, в первую очередь, увеличением дифференциального давления, и оно хорошо коррелируется с изменением (уменьшением) величины критерия рэф. Доказано, что существует предельная глубина эффективного применения гидромониторной промывки, которой соответствует критическое значение рэф, равное, в первом приближении, -1 МПа.
6. Разработан комплекс способов и устройств для интенсификации гидромониторной промывки забоя, обеспечивающие увеличение рЭф и, следовательно, увеличения эффективного применения гидромониторных долот: использование различных методов уменьшения дифференциального давления на забой при бурении скважины; применение специальных насадок для формирования асимметричных затопленных струй; приближение насадок к забою; применение разноразмерных насадок в сочетании с нормированным приближением их к забою для выравнивания величины критерия рэф, увеличение скорости вращения долота.
7. Установлено, что точность расчетов параметров промывки можно существенно повысить, если определять коэффициенты расхода промывочной системы долот с учетом влияния размеров подводящего канала и разноразмерное™ насадок в долоте. Экспериментально установлено, что размеры подводящих каналов и межшарошечных пространств серийных долот, как правило, не обеспечивают условия для рационального использования забойной гидравлической энергии, для реализации оптимальных вариантов промывки забоя и для применения методов ее интенсификации. Разработаны методики определения коэффициента расхода промывочной системы долота и рекомендации по оптимизации ее конструкции для долот всех размеров.
8. Разработана компьютерная программа расчета параметров и критериев промывки для намеченного интервала бурения скважины, используемых для составления регламентов углубления скважины.
9. С применением описанных в работе методик и компьютерных программ разработаны технологические регламенты углубления скважин на Во-сточно-Возейюской и Восточно-Усинской разведочных площадях Республики Коми, внедрение которых обеспечило увеличение технико-экономических показателей с экономическим эффектом 385 тыс. рублей в ценах 1984 года.
Библиография Логачёв, Юрий Леонидович, диссертация по теме Бурение скважин
1. Абрамсон J1.C., Колпаков Л.Г. Гидравлика. Истечение из отверстий и насадков. Кавитация. Воздействие потока на преграды. - Уфа: Уфимский нефтяной институт, 1981.
2. Агроскин И.И., Дмитриев Г.Т., Пикалов Ф.И. Гидравлика. М.: Энергия, 1964.
3. Адамов А.Н. Оценка эффективности режимов разрушения горных пород.//Нефтяное хозяйство.-1958. №2.
4. Альтшуль А.Д., Киселев П.Г. Гидравлика и аэродинамика. М.: Издательство литературы по строительству, 1965.
5. Астафьев П.И. Бурение скважин гидромониторными долотами. // Татарская нефть. 1962. - № 11.
6. Бабаян P.A., Финкелынтейн Г.М., Гельфгат Я.А. Выбор критерия определения оптимального расхода бурового раствора. // Нефтяное хозяйство.-1983.-№ 11.- С. 16-20.
7. Бабаян P.A., Финкелыптейн Г.М., Гельфгат А.Я. Влияние гидравлической мощности, реализуемой на забое, на механическую скорость при различных дифференциальных давлениях. // Нефтяное хозяйство.- 1984.- № 7. С. 8-12.
8. Бабаян Э.В., Булатов А.И. Некоторые гидродинамические особенности технологических процессов строительства вертикальных и наклонных скважин. // ОИ. Сер. Бурение. М.: ВНИИОЭНГ, 1982. - № 17 (35).
9. Бабичев A.A. О концентрации шлама в призабойной зоне скважиы. // Азер. нефт. хоз-во.- 1988.- № 4.- С. 28-31.
10. Бадалов P.A. Определение механической скорости проходки в зависимости от режимных параметров бурения. Изв. ВУЗов. Нефть и газ.- I960.- № 1.
11. Басниев К.С., Власов A.M., Кочина И.Н., Максимов В.М. Подземная гидравлика. М.: Недра, 1986.
12. Беззубцев Б.С. Влияние расположения промывочных отверстий в долотах на показатели их работы. // НТС.- Сер. Бурение.- М.: ВНИИОЭНГ, 1969. -№8.
13. Бикбулатов И.К. Обобщение результатов исследований по изучению схем промывки буровых долот. // Тр. МИНГ. М.: 1985 - Вып. 195. - С. 70-76.
14. Бобо P.A. Разработка оптимальных режимов промывки скважин. // Инженер-нефтяник.-, 1966.-№ 11.
15. Босенко A.A. Роль кавитации при разрушении горных пород затопленными струями. Изв. ВУЗов. Нефть и газ.- 1967.- № 8.
16. Бревдо Г.Д., Дашевский A.C., Цукалов А.И. О влиянии очистки забоя на механическую скорость проходки. // Нефтяное хозяйство.-, 1982.- № 7.-С.15-17.
17. Булатов А.И. и др. Гидромеханические процессы на забое бурящихся скважин. ОИ.- Сер. Строительство скважин. М.: ВНИИОЭНГ, 1989.
18. Булатов А.И., Просёлков Ю.М., Рябченко В.И. Технология промывки скважин. М.: Недра, 1981.
19. Варламов Е.П., Осипов П.Ф., Козодой А.К. Зависимость коэффициента расхода насадок гидромониторных долот от противодавления. // Межвуз. сб. научн. трудов. Бурение нефтяных и газовых скважин, добыча нефти. -Куйбышев: КПтИ, 1975.
20. Варламов Е.П. Гидродинамические процессы на забое скважины и совершенствование систем промывки буровых долот. Дисс. на соик. уч. степ., док. техн. наук. Уфимский государственный нефтяной университет, 1997.
21. Васильев A.B., Марик В.Б., Саблуков Б.Б. Исследование влияния схем промывочного узла долота на гидравлические процессы на забое скважины. // Тр. МИНГ. 1987. - Вып. 210. - С. 14-18.
22. Выбор диаметров удлиненных насадок двухшарошечных долот. // ЭИ Сер. Бурение. - М.: ВНИИОЭНГ, 1979.- Вып. 19.
23. Габузов Г.Г. Зависимость средней механической скорости от гидравлической мощности, реализуемой на забое бурящейся скважины. Изв. ВУЗов. Нефть и газ.- 1987.- № 6.
24. Гаврилов Е.Г., Кольцов О.П., Клисун В.Ф. Результаты отработки гидромониторных долот в процессе проводки опорно-технологической скважины в Краснодарском крае. // РНТС.- Сер. Бурение. М.: ВНИИОЭНГ, 1974. - № 2.
25. Гераськин В.Г. Выбор оптимальных сочетаний параметров режима бурения скважин при изменяющемся дифференциальном давлении в объединении Трознефть". // РНТС, сер. Бурение.- М.: ВНИИОЭНГ.- 1983.- № 7.
26. Гидравлический расчёт насадок долота. ЭИ. Сер. Бурение.- М.: ВНИИОЭНГ, 1981.- Вып. 24.
27. Глебов В.А., Разуваев В.Д., Анопин А.Г. Опыт повышения технологических показателей бурения в Западной Сибири. // Нефтяное хозяйство. -1984.-№5.-С. 15-19.
28. Гусман М.Т., Агеев А.И. Некоторые результаты турбинного бурения скважин гидромониторными долотами. // Нефтяное хозяйство. 1963.- № 5.
29. Гусман A.M. Влияние условий очистки забоя скважины на механическую скорость бурения (по материалам советских и зарубежных исследований). // Тр. ВНИИБТ. -М.: 1970. Вып. 24.
30. Гусман A.M. Влияние условий промывки забоя на износ шарошечных долот. // Тр. ВНИИБТ- Гидравлика в бурении. - М.: 1970. - Вып.24. - С. 66-73.
31. Гусман A.M., Малкин И.Б., Мительман Б.И. Исследование эффективности гидромониторных долот. // Тр. ВНИИБТ.- М.: 1970. Вып. 24.
32. Гусман A.M., Малкин И.Б., Мительман Б.И. Исследование эффективности асимметричных схем промывки гидромониторных долот. РНТС.- Сер. Бурение. М.: ВНИИОЭНГ, 1975.- № 12. - С. 7-9.
33. Гусман A.M., Мительман Б.И. Исследование выноса шлама из зоны долота в затрубное пространство. // Нефтяное хозяйство. 1975.- № 4. - С. 1721.
34. Гусман A.M. Состояние и направление совершенствования схем промывки буровых шарошечных долот. // Труды ВНИИБТ. М.: 1988. - Вып. 66. -С. 175-183.
35. Дашевский A.C., Цукалов А.И., Оспанов Ж.К. Стендовые исследования очистки забоя. // Нефтяное хозяйство. 1981.- № 12.
36. Дашевский A.C., Цукалов А.И. О природе процессов разрушения и очистки зашламлённой поверхности забоя. // Нефтяное хозяйство. 1983.- № 4.-С. 30-33.
37. Дашевский A.C., Цукалов А.И. Влияние частоты вращения долота на интенсивность разрушения и очистки зашламлённой поверхности забоя. // РНТС. Сер. Нефтяная геология, геофизика и бурение. - М.: ВНИИОЭНГ, 1985. - № 2. - С. 28-30.
38. Долота с улучшенной поперечной промывкой. ЭИ. Сер. Бурение. -М.: ВНИИОЭНГ, 1982. - Вып. 3. - С. 16-18.
39. Есьман Б.И. Термогидравлика при бурении скважин. М.: Недра, 1982.
40. Железняков Ф.И. Оценка влияния дифференциального давления на буримость пород. // РНТС. Сер. Бурение. М.: ВНИИОЭНГ , 1974. - Вып. 6.
41. Железняков Ф.И. Опыт проводки скважин гидромониторными долотами на Мангышлаке. // РНТС. Сер. Бурение. - М.: ВНИИОЭНГ. - 1974.- № 12.
42. Железняков Ф.И. Оценка влияния дифференциального давления и скорости вращения долота на механическую скорость проходки. // РНТС. -Сер. Бурение. М.: ВНИИОЭНГ. - 1975.- № 7.- С. 5-7.
43. Железняков Ф.И. Оценка стойкости опор шарошечных долот. // Нефтяное хозяйство. - 1977.- № 5.- С. 11-15.
44. Железняков Ф.И. Влияние отдельных факторов технологии буренияна механическую скорость бурения. // Нефтяное хозяйство. 1979.- № 1.- С. 1318.
45. Жидовцев H.A., Матвеев Г.И., Бикбулатов И.К. и др. Совершенствование схем промывки буровых долот. // Нефтяное хозяйство. 1980.- № 7.- С. 24-27.
46. Жидовцев H.A., Бикбулатов И.К. Совершенствование промывочных узлов шарошечных долот резерв повышения производительности их работы. // Нефтяное хозяйство. - 1975.- № 5.
47. Итоги опытно-технологических работ по совершенствованию проводки скважин. Авторы: Ферштер A.B., Козодой А.К., Осипов П.Ф. и др. // Темат. науч.-техн. обзор. - Сер. Бурение. - М.: ВНИИОЭНГ, 1969.
48. Исследования в области влияния гидравлики на механическую скорость проходки при разбуривании сланцев трёхшарошечными долотами. // ЭИ.- Сер. Бурение. М.: ВНИИОЭНГ, 1982. - Вып. 8.
49. Исследования и разработки в области совершенствования долот. ЭИ.- Сер.Бурение. М.: ВНИИОЭНГ, 1986. - Вып. 15.
50. Коваленко Ю.И. Исследование процесса разрушения горных пород элементами струйного долота для гидромеханического бурения нефтяных и газовых скважин. Дисс. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. М.: ВНИИБТ, 1981.
51. Коваленко Ю.И., Литвинов А.И. Совершенствование гидравлических параметров промывочной системы гидромониторных долот. // Нефтяное хозяйство. 1984. - № 10.
52. Коваленко Ю.И., Медведовская Ф.М. К вопросу о возможности получения гидромониторного эффекта при бурении в Западной Сибири. //Тр. ВНИИБТ- М.: 1988. Вып. 66. - С. 51-66.
53. Козодой А.К. Определение параметров гидромониторных затопленных струй. // Изв. ВУЗов. Нефть и газ. 1959. - № 6.
54. Козодой А.К., Зубарев A.B., Фёдоров B.C. Промывка скважин при бурении. М.: Гостоптехиздат, 1963.
55. Козодой А.К. Анализ потерь давления в промывочных устройствах гидромониторных долот. // Совершенствование бурения нефтяных и газовых скважин. М.: Недра, 1965. - С. 48-51.
56. Козодой А.К., Варламов Е.П. Количественная оценка силового воздействия гидромониторной струи на забой скважины. // Труды ВолгоградНИ-ПИнефть. Волгоград, 1975. - Вып. 23.
57. Козодой А.К., Босенко A.A., Осипов П.Ф. Пути совершенствования промывочной системы гидромониторных долот. НТС . Сер. Бурение.- 1965. -№6.
58. Козодой А.К., Босенко A.A., Осипов П.Ф. О влиянии гидростатического давления на распространение затопленных струй. Изв. ВУЗов. Нефт и газ. - 1969.-№ 1.-С. 73.
59. Козодой А.К., Босенко A.A. Вопросы распространения гидромониторных затопленных струй и разрушения ими горных пород. // Тематический сборник по гидравлике промывочных и цементных растворов (материалы семинара). М.: ВНИИБТ, 1969.
60. Колесников В.Г., Чудновский М.С., Марабаев H.A. Влияние режима и схемы промывки забоя на буримость пород при проводке скважин на площади Узень. // НТС ВНИИОЭНГ. Сер. Бурение. - 1977. - № 9. - С. 9-17.
61. Колесников В.Г., Ахметшин Э.А., Чудновский М.С. Повышение показателей работы гидромониторных долот за счёт совершенствования промывки. // НТС. ВНИИОЭНГ. - Сер. Бурение. - 1976. - № 2. С. 3-4.
62. Колесников H.A., Брыков A.A., Кузьмин М.Д. Определение угнетающего давления в процессе развития магистральных трещин. Тезисы докл. Всесозной конференции "Разрушение горных пород при бурении скважин". -Уфа. - 1982.
63. Колесников H.A., Колесников А.Н. Влияние дифференциального и угнетающего давлений на показатели работы долот. // Нефтяное хозяйство. -1983.-№8.-С. 13-15.
64. Колесников H.A. Влияние дифференциального и угнетающего давлений на разрушение горных пород. // ОИ. Сер. Бурение. - М.: ВНИИОЭНГ, 1986. -Вып. №5 (105).
65. Королько Е.И., Эйгелес P.M., Липкес М.И. Фильтрация буровых растворов в породу забоя при бурении скважины. // Нефтяное хозяйство. 1979.-№9.-С. 37-39.
66. Корыпаев П.Н., Ткаченко В.И., Тюрин И.П. Исследование эффективности боковой гидромониторной промывки при различном числе насадок на долоте. // Нефтяное хозяйство. 1984. - № 5. - С. 25-27.
67. Леонов Е.Г., Исаев В.И. Гидравлические расчеты промывки при бурении скважин. М.: МИНХ и ГП, 1978.
68. Леонов Е.Г., Исаев В.И. Гидроаэромеханика в бурении. М.: Недра,1987.
69. Мавлютов М.Р., Корыпаев П.Н., Ткаченко В.И. Стендовые исследования эффективности промывки шарошечных долот одной боковой насадкой. // Изв. ВУЗов. Нефть и газ. - 1985. - № 3. - С. 21-24.
70. Мавлютов P.M. Гидравлика призабойной зоны скважины в связи с процессом разрушения горных пород. Межвуз. науч.-техн. сб. Технология бурения нефтяных и газовых скважин. - Уфа: 1987. - С. 81-91.
71. Мавлютов М.Р., Матюшин П.Р., Ткаченко В.И. О влиянии количества и диаметра насадок в трёхшарошечном долоте на интенсивность разрушения горной породы.// Труды Гипровостокнефть. Куйбышев: 1988.
72. Мавлютов М.Р., Седаков Р.Г., Муфазалов Р.Ш., Крючков Ю.В. Совершенствование гидравлических схем промывки буровых долот. ОИ. - - Сер. Бурение. - М.: ВНИИОЭНГ, 1984. - Вып. 7(69).
73. Маковей Н. Гидравлика бурения . М.: Недра, 1986.
74. Малкин И.Б. Исследование особенностей выбора режима промывки при турбинном бурении гидромониторными долотами (на примере Самотлор-ского месторождения). Дисс. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. -М.: ВНИИБТ, 1976.
75. Мирзаджанзаде А.Х., Караев А.К., Ширин-Заде С.А. Гидравлика в бурении и цементировании нефтяных и газовых скважин. М.: Недра, 1977.
76. Мительман Б.И. Справочник по гидравлическим расчетам в бурении. М.: Гостоптехиздат, 1963.
77. Мительман Б.И., Гусман A.M. Исследование эффективности работы гидромониторных долот. // НТС. Сер. Бурение. - 1967. - № 11.
78. Мокшин A.C., Федотов Г.И. Опыт применения гидромониторных долот. // Труды ВНИИБТ- М.: 1962. Вып. 6.
79. Муравленко В.И., Крист М.О., Сутугин П.К., Копылов В.Е., Краснов Б.И., Новиков Н.К. Повышение эффективности работы гидромониторных долот. // РНТС Сер. "Бурение". - М.: ВНИИОЭНГ - 1971. - Вып. 4.
80. Муратов М.У. Увеличение производительности шарошечных долот при применении центральных сменных промывочных насадок УфНИИ. // РНТС. Сер.Бурение. - М.: ВНИИОЭНГ, 1969. - Вып. 2.
81. Назаров В.И., Сидорова Т.К., Пыльцына Н.В. Использование воздействия высоконапорных струй на забой скважины для ускорения бурения. // НТС. Сер. Нефтегазовая геология, геофизика и бурение. - М.: ВНИИОЭНГ. -1984. -№ 10. - С. 29-32.
82. Назаров В.И., Сидорова Т.К., Пыльцына Н.В. Использование воздействия высоконапорных струй при строительстве скважин. // ОИ. Сер. Бурение. - М.: ВНИИОЭНГ, 1985. - Вып. 9 (92).
83. Опыт бурения скважин роторным способом при рациональных параметрах режима промывки. Авторы: Корыпаев П.Н., Мальковский H.A., Ми-тельман Б.И. и др. - НТС. - Сер. Бурение. - М.: ВНИИОЭНГ, 1980. - Вып. 5.
84. Опыт проводки опорно-технологических скважин на Кудиновской площади. Авторы: Козодой А.К., Ферштер A.B., Осипов П.Ф. и др. - Труды ВНИИНГП. - Волгоград, 1970. - Вып. 16.
85. Орлов A.B., Панов A.A., Черепанов Г.П. О рациональном выборе нормального ряда диаметров выходных сечений насадок гидромониторных долот. // Нефтяное хозяйство. 1983. - № 11. - С. 20-22.
86. Орлов A.B. О выборе насадок гидромониторных долот и цилиндровых втулок буровых насосов. РНТС. Сер. Бурение. - М.: ВНИИОЭНГ, 1982. -№2.- С. 2-5.
87. Осипов П.Ф. Исследование некоторых вопросов промывки забоя скважины при турбинном бурении и ее влияния на работу долот. Дисс. на со-иск. уч. степ. канд. техн. наук. Куйбышев: КПтИ,1968.
88. Осипов П.Ф. Промывка забоя скважины при турбинном бурении. // Труды ВНИИНГП. Волгоград, 1967. - Вып. 11.
89. Осипов П.Ф. Расчет параметров затопленных струй, истекающих в тупик.- Деп. в ВИНИТИ 08.02.99 №427-В99. Ярославль: ГНПП "Недра", 1999.
90. Осипов П.Ф., Козодой А.К., Босенко A.A. Исследование работы гидромониторных долот при турбинном бурении с применением турботахометров. // Нефтяное хозяйство. 1968. - № 8.
91. Осипов П.Ф., Козодой А.К., Босенко A.A. Методика и результаты испытаний гидромониторных долот 2К-214СГ при турбинном бурении. // НТС. -Сер. Бурение. М.: ВНИИОЭНГ, 1969. - № 2.
92. Осипов П.Ф., Зелепукин В.И. Фильтрационные потоки на забое скважины при бурении гидромониторными долотами. // Нефтяное хозяйство. -1986. № 9. - С. 32-34.
93. Осипов П.Ф. Зелепукин В.И. Фильтрация жидкости через поверхность забоя под влиянием подвижной гидромониторной струи. // Тезисы докладов 4-й Всесоюзной научн.-техн. конф. Разрушение горных пород при бурении скважин. - М.: ВНИИБТ, 1986.
94. Осипов П.Ф., Логачёв Ю.Л. Проектирование режима промывки скважины по критерию "эффективное давление струи". // Тезисы докладов на-учно-технич. конференции ВНТО. Пермь: Пермское обл. правл. ВНТО, 1991.
95. Пестров А.П., Филин В.В. Опыт проводки скважин гидромониторными долотами при повышенных перепадах давления в Западной Сибири. // РНТС. Сер. Бурение. - М.: ВНИИОЭНГ, 1980. -Вып. 2. - С. 16-18.
96. Петров А.П., Шенберг В.М., Филимонов JI.H. Применеие трёхша-рошечных долот с ориентированными промывочными узлами на месторождениях Среднего Приобья. // РНТС. Сер. Бурение. - М.: ВНИИОЭНГ, 1979. -Вып 7. - С. 3-5.
97. Повышение эффективности бурения за счёт применения новых гидромониторных долот с двумя насадками. // ЭИ Сер. Бурение. - М.: ВНИИОЭНГ. - Вып. 24.
98. Просёлков Ю.М., Просёлков Е.Б. Критерии совершенства очистки забоя бурящихся скважин потоком бурового раствора. В сб. "Растворы и технологические требования к их свойствам". ВНИИКРнефть, Краснодар, 1986.
99. Пути совершенствования промывочных узлов гидромониторных долот. Авторы: Козодой А.К., Осипов П.Ф., Варламов и др. - НТС. - Сер. Бурение. - М.: ВНИИОЭНГ, 1974.
100. Результаты применения долот К-214СГ. Авторы: Осипов П.Ф., Козодой А.К., Ферштер A.B. и др. - // Темат. науч.-техн. обзор. - Сер. Бурение. -М.: ВНИИОЭНГ, 1969.
101. Свалов A.M., Ширинзаде С.А. Фильтрационные процессы в приза-бойной зоне скважины при бурении проницаемых пород. // Азер. нефт. хоз. -1990. № 12.
102. Седаков Р.Г., Аксаментов В.Г., Галлямов P.M. Опыт применения гидромониторных долот с приближёнными к забою насадками в НижнеЕнисейской НГРЭ. // РНТС. Сер. Бурение. - М.: ВНИИОЭНГ, 1982. - № 12. -С. 6-7.
103. Симонов В.В. О методах расчета перепада давления в промывочных соплах трехшарошечных долот. // Труды МИНХ и ГП. М.: Гостоптехиздат, 1961-Вып. 35.
104. Симонов В.В. К вопросу исследования течения жидкости через промывочные каналы шарошечных долот. // Труды МНИ. М.: Гостоптехиздат, 1958.-Вып. 22.
105. Сиов Б.Н. Истечение жидкости через насадки в среды с противодавлением. М.: Машиностроение, 1968.
106. Скрябин Г.Ф. Повышение показателей работы долот путем совершенствования условий и схем промывки забоя скважин (на примере месторождений Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции). Дисс. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. - М.: ВНИИБТ, 1992.
107. Скрябин Г.Ф. Выбор рациональных параметров режима промывки различных типов долот и условий месторождений Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции. // Труды ВНИИБТ. М.: 1988. - Вып. 66.
108. Смирнов В.П., Левченко Н.П. Влияние качества очистки забоя скважины на показатели бурения. РНТС. Сер. Бурение. - М.: ВНИИОЭНГ, 1977. -Вып. 2.-С. 10-12.
109. Соболевский В.В., Шевченко Ю.М., Мительман Б.И. Опытное бурение с использованием разрушающего действия высоконапорных струй бурового раствора. // Нефтяное хозяйство. 1976. - № 12.
110. Соболевский В.В. Исследование эффективности разрушения горных пород струями промывочной жидкости при проводке глубоких разведочных скважин в Западной Сибири. Дисс. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук. - М.: ВНИИБТ, 1980.
111. Совершенствование технологии роторного и турбинного бурения при проводке опорно-технологических скважин. Авторы: Ананьев А.Н., Козодой А.К., Осипов П.Ф. и др. - // ОИ.- Сер. Бурение. - М.: ВНИИОЭНГ, 1975.
112. Стрельня Л.С., Карманов И.А. Влияние свойств утяжелённого бурового раствора на гидромониторный эффект. // Нефтяное хозяйство. 1978. - № 2.-С. 7-12.
113. Струговец Е.Т. Влияние гидростатического давления на эффективность разрушения горных пород при бурении. // НТС. Сер. Бурение. - 1969. -№6.
114. Струговец Е.Т. Конструкции промывочных систем долот. // Труды
115. БашНИПИнефть. Уфа: 1987. - Вып. 76. - С. 37-39.
116. Тарасик В.Т., Липкес М.И. Исследование изменения мгновенного перепада давления буровых растворов в пористых средах. // Нефтяное хозяйство. 1983.-№ 12.
117. Ткаченко В.И., Корыпаев П.Н. Бурение гидромониторными долотами в условиях Урало-Поволжья. ОИ. Сер. Бурение. - М., ВНИИОЭНГ, 1986. -Вып. 14 (114).
118. Увеличение механической скорости проходки при бурении скважин долотами с удлиненными насадками. // ЭИ Сер. Бурение - М.: ВНИИОЭНГ, 1979.-Вып. 3.
119. Фарафонов И.И., Миличева Н.Е. Оптимизация режима промывки скважины при роторном способе бурения. НТС. - Геология, бурение и разработка нефтяных месторождений Украины и Белоруссии. - Киев: 1985. - С. 7985.
120. Федоров B.C. Научные основы режимов бурения. М.: Гостоптехиз-дат, 1956.
121. Федоров B.C. Проектирование режимов бурения. М.: Гостоптехиз-дат, 1958.
122. Фильтрация буровых растворов в породу забоя скважины при бурении. Авторы: Королько Е.И., Эйгелес P.M., Липкес М.И., Мухин Л.К. - // Нефтяное хозяйство. - 1979. - № 9. - С. 37-39.
123. Харебов И.Н., Лебедев Е.А., Кокарев В.Д. Изучение влияния гидромониторного эффекта на показатели работы долот при бурении скважин в Ставропольском крае. РНТС . Сер. Бурение. - М.: ВНИИОЭНГ, 1974. - №7. -С. 8-11.
124. Щеголевский Л.И., Липкес М.И., Тарханов Я.И. Комплекс реологических критериев для оценки технологических свойств бурового раствора. // Труды ВНИИБТ.- М.: 1982.
125. Щелкачев В.Н. Разработка нефтегазоносных пластов при упругомрежиме. М.: Гостоптехиздат, 1959.
126. Эйгелес P.M. О направлении исследований по усовершенствованию процессов разрушения горных пород при бурении. В сб. трудов ВНИИБТ, вып. 6. М.: Гостоптехиздат, 1962.
127. Эйгелес P.M. Разрушение горных пород при бурении. М., "Недра",1971.
128. Эйгелес P.M., Элькинд А.Ф., Белый А.А. Нестационарная фильтрация бурового раствора на забое бурящейся скважины. // Труды ВНИИБТ. М.: 1983. - Вып. 58. - С. 69-79.
129. Эйгелес P.M., Элькинд А.Ф., Перлов Г.Ф. Исследование процесса нестационарной фильтрации буровых растворов в горных породах. // Тезисы докл. 4-й Всесоюзн. науч.-техн. конф. Разрушение горных пород при бурении скважин. -М.: 1986.
130. Элькинд А.Ф. Моделирование нестационарной забойной фильтрации буровых растворов с целью определения рациональных частот вращения долот. Дисс. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук. - М.: ВНИИБТ, 1987.
131. Эмирический подход к прогнозированию взаимодействия различных параметров бурения. // ЭИ. Сер.Бурение. - М.: ВНИИОЭНГ, 1979. - С. 39.
132. Bizanti V.S., Blick E.F. Proper nozzle configuration helps clean around the bit. // World Oil. -1982. 12. - vol. 199.- N. 7. - P. 100-107.
133. Bourgoyne A.T., Young F.S. A multiple regression approach to optimal drilling and abnormal pressure deletion. // Soc. Petr. Eng. J. 1974. - Aug. - P. 371384.
134. Cholet H.I., Abdullah H.F., Chia W.K. Improved hydraulics far rock bits with extended slant nozzles. // SPA. Dallas, TX. -1987. - Sept.- 27-30. - P. 461466.
135. Cunningham R.A. How high rotary speed shortens bit life, increases drilling costs. // Oil and Gas J. 1960. - July 11.- vol. 58. - N. 28.150
136. Eckel J.R., Rowley D.S. How rotary speed effects penetration. // Oil and Gas J. 1957. - vol. 55. - N. 47.
137. Eckel J.R. Microbit studies of the effect of fluid properties and hydraulics on drilling rate. // J. Petroleum Technology. 1967. - vol. 19. - N. 4.
138. Feenstra R., Leewen J.M Van. Full-scale experiments on jets impermeable rock drilling. // J. Petroleum Technology. 1964. - vol.16. - N. 3. - P. 329-336.
139. Maurer W.C. How bottom-hole pressure affects penetration rate. // Oil and Gas J. 1966. - Vol. 64. - N. 2.
140. McLean R. N. Crossflow and impact under jet bits. // J. Petr. Tech. -1964. P. 1299-1306.
141. McLean R. N. Velocities, kinetic energy on shear in crossflow under three cone jet bits. // J. Petr. Tech. - 1965. - Dec. - P. 1443-1448.
142. Pekarek J.L., Lowe D.K., Huitt J.L. Hydraulic jetting. Some theoretical and experimental results. // Society of Petroleum Engineers Journal. 1963. - June. -N. 2.
143. Shankar S., Ghosh K. Hydraulic factors affecting the rate of penetration. //Bulletin of O.N.G.C. 1985.- 12.-' Vol. 22.- N. 2. - P. 167-173.
144. Tsai C.R., Robinson L.H. Improve drilling efficiency with two nozzles more WOB. // World Oil -1983. 12. - Vol. 197.-N. 1. P. 91,94, 96, 100.151
-
Похожие работы
- Проектирование оптимальных режимов бурения гидромониторными шарошечными долотами: проблемы и решения
- Управление процессом очистки забоя бурящейся скважины
- Гидродинамические процессы на забое скважины и совершенствование систем промывки буровых долот
- Разработка рациональных схем промывочных устройств трехшарошечных долот для бурения скважин в условиях Западной Сибири
- Повышение эффективности работы трехшарошечных долот с центральной промывкой путем совершенствования промывочного узла
-
- Маркшейдерия
- Подземная разработка месторождений полезных ископаемых
- Открытая разработка месторождений полезных ископаемых
- Строительство шахт и подземных сооружений
- Технология и комплексная механизация торфяного производства
- Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений
- Сооружение и эксплуатация нефтегазопромыслов, нефтегазопроводов, нефтебаз и газонефтехранилищ
- Обогащение полезных ископаемых
- Бурение скважин
- Физические процессы горного производства
- Разработка морских месторождений полезных ископаемых
- Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов, баз и хранилищ
- Технология и техника геологоразведочных работ
- Рудничная геология