РЕЖИМНЫЕ ПАРАМЕТРЫ И ПОКАЗАТЕЛИ БУРЕНИЯ

Эффективность бурения зависит от комплекса факторов:

· осевой нагрузки на долото (Р),

· частоты вращения долота (п),

· расхода промывочной жидкости (Q);

· параметров качества бурового раствора (ρ, t, В),

· типа долота,

· геологических условий,

· механических свойств горных пород.

Выделяют параметры режима бурения, которые:

1) Управляемые параметры - можно изменять с пульта бурильщика в процессе работы долота на забое (Р, п, Q, ρ, t, В)

2) Отдельные факторы, установленные на стадии проектирования строительства скважины, (отдельные из которых нельзя оперативно изменять).

Режим бурения – это определенное сочетание параметров и факторов, влияющие на показатели бурения, которые могут изменяться бурильщиком с пульта управления БУ.

Оптимальный режим бурения - обеспечивающий получение наилучших технико-экономических показателей при данных условиях бурения.

Специальные режимы бурения, при которых решаются в процессе бурения специальные задачи:

1) проводка скважины через поглощающие пласты,

2) обеспечение минимального искривления скважины (контролирование искривления),

3) максимального выхода керна (при колонковом бурении),

4) качественного вскрытия продуктивных пластов и т.д.

Каждый параметр режима бурения влияет на эффективность разрушения горных пород, причём влияние одного параметра зависит от уровня другого, (т.е наблюдается взаимовлияние факторов).

Основные показатели эффективности бурения нефтяных скважин:

1) проходка на долото,

2) механическая скорости бурения

3) рейсовая скорости бурения

4) удельные эксплуатационные затраты на один метр проходки.

1. Проходка Н – это число метров, пробуренных от начала разрушения породы данным долотом до рассматриваемого момента работы его на забое.

Проходка на долото H_д (м) – общее число метров, пробуренных долотом до его полного износа, в большинстве случаев H_д = Н_р, где Н_р – проходка за рейс, однако при использовании алмазных, ИСМ долот и бурильных головок для отбора керна Н_р^˂H_д, очень важный показатель, определяющий:

1) расход долот на бурение скважины и потребность в них по площади и УБР в целом,

2) число СПО,

3) изнашивание подъемного оборудования,

4) трудоемкость бурения,

5) возможность некоторых осложнений.

Проходка на долото зависит от:

1) абразивности пород,

2) стойкости долот,

3) правильности подбора долот,

4) режимов бурения

5) критериев отработки долот.

2. Механическая скорость проходки υ_м = H_д / Т_м характеризует интенсивность разрушения породы долотом.

где H_д - проходка на долото, м;

Т_м - продолжительность механического разрушения горных пород на забое или время проходки интервалов, ч.

Отношение проходки долота за рейс Н_р ко времени, затраченному на разрушение породы в течение этого рейса Т_м называют средней механической скоростью:

υ_{м. ср}= H_р / Т_м , м/ч

Таким образом, υ_м - средняя скорость углубления забоя может быть определена по:

· отдельному долоту,

· отдельному интервалу,

· всей скважине L_с,

· по УБР и т.д.:

υ_{м. ср} = L_с / Т_м, м/ч

Выделяют текущую (мгновенную) механическую скорость:

υ_м = dh / dt

При известных свойствах горных пород механическая скорость характеризует:

· эффективность разрушения горных пород,

· правильность подбора и отработки долот,

· способа бурения и режимных параметров,

· величину подведенной на забой мощности и ее использование.

Если в одинаковых породах и интервалах одной скважины скорость ниже, чем в другой, надо улучшать режим (особенно актуально при кустовом бурении).

Изменение текущей механической скорости связано с:

· изнашиванием долота,

·

свидетельствует о целесообразности подъема долота

чередованием пород по твердости,

· изменением режимных параметров в процессе

отработки долота,

3. Рейсовая скорость проходки – скорость углубления скважины с учетом затраты времени не только на разрушение породы (Т_м) и на СПО (Т_сп), но и вспомогательные работы в течении этого времени (Т_в):

υ_р = H_д / (Т_м + Т_сп + Т_в), м/ч

где H_д - проходка на долото, м;

Т_м – продолжительность работы долота на забое, ч;

Т_сп – продолжительность спуска и подъема долота, наращивания инструмента, ч.

Т_в – время на вспомогательные работы, ч.

Рейсовая скорость определяет темп углубления скважины, она показывает, что темп проходки ствола зависит не только от отработки долота, но и от объема и скорости выполнения СПО. Если долго работать изношенным долотом или поднимать долото преждевременно, то υ_р снижается. Долото, поднятое при достижении максимума рейсовой скорости, обеспечивает наиболее быструю проходку ствола.

Средняя рейсовая скорость по скважине выражается:

υ_р = L_с / (Т_м + Т_сп + Т_в).

4. Удельные эксплуатационные затраты на 1 м проходкиопределяется по формуле,

С_э= С_д + С_ч (Т_м + Т_сп + Т_в)/ Н_д.

где С_д – цена долота;

С_ч – эксплуатационные затраты за 1 ч работы буровой установки;