Спосіб визначення працездатності тришарошкового долота на вибої свердловини

Спосіб визначення працездатності тришарошкового долота на вибої свердловини, що включає реєстрацію режимних параметрів, коливання перепадів тиску, який відрізняється тим, що заміряють зношування елементів відпрацьованого долота, а працездатність нового долота в сверд ловині, яке буде працювати при тих же режимних параметрах, визначають за наступною залежністю _2J1 а_3J а tH _ Ji Ч Ч Винахід відноситься до буріння свердловин на нафту і газ, а саме, до способів управління процесу буріння з метою підвищення ефективності використання тришарошкових доліт Відомий спосіб управління, в якому визначається буріння долотом по максимальному значенню механічної, рейсової швидкостей В процесі буріння визначають максимум механічної швидкості, максимум рейсової швидкості і мінімум вартості 1м проходки При збільшенні глибини переходять від одного критерію, до іншого Вказані критерії визначаються спеціальним пристроєм, який включає нормуючі перетворювачі, вираховуючі пристрої, порівняльні пристрої, які визначають момент переходу від одного критерію до іншого, комутатори, інформаційне табло, систему управління (див патент SU № 1776302 A3, Е 21 В45/00, Бюл №42 від 1511 92 р ) вирахування кореляційної розмірності плинного (текучого) стану і початкового часу буріння при новому долоті Критерієм працездатності приймають певну величину, яка визначається відношенням розмірності плинного (текучого) стану і початкового часу буріння при новому долоті Задаються його еталонною величиною і визначають границю часу працездатності інструменту по моменту досягнення величини критерію рівній еталонній величині (див ас SU № 1800011 А1 МПК5 Е 21 В 45/00, Бюл №9 від 07 03 93 р ) Недоліком відомого способу визначення працездатності породоруйнівного інструменту являється те, що працездатність інструменту визначається не прямим заміром зношених його елементів, а, побічно, за кореляційними залежностями в процесі роботи долота на вибої Кореляційні залежності вираховуються (кресляться) на основі записів коливання (зміни) тиску промивальної рідини на маніфольді через кожні 0,33 сек Запис коливань тиску проводиться на паперовій діаграмі в станції контролю типу автоматична газокаротажна станція (АГКС) Після розшифрування діаграм перепадів тиску, проводять складні розрахунки, будують графіки для нових зношених Спосіб не визначає повну працездатність на вибої, а тільки критерій його ефективності застосування Недоліком його є необхідність застосування складного електронного пристрою, високоваліфікованого обслуговування спеціалістами Відомий також спосіб визначення працездатності породоруйнівного інструменту, який включає Ч -Ч де t§ - час роботи нового долота, tg - час роботи попереднього долота при зношенні ВіПіДіабоВ 2 П 2 Д 2 , а2 - коефіцієнт, який враховує ступінь зношування елементів долота від ВіПіДі до В2П2Д2, а3- коефіцієнт, який враховує ступінь зношування елементів долота від В2П2Д2 до В3П3Д3, ВіПіДі, В2П2Д2, ВзПзДз - зменшення висоти зубків, збільшення коливання опори та зменшення діаметра долота на певну величину СО ^00 (О ю доліт Після порівняння еталонних критеріїв нового і зношеного долота визначають працездатність породоруйнівного інструменту Проведення даних операцій веде до похибки у розрахунках та до втрати часу Спосіб являється складним, включає суб'єктивні рішення, потребує застосування додатково станцій АГКС, обслуговуючого и персоналу (вартість обслуговування і оренди станції обходиться більше 100 тис грн в місяць), креслення графіків, визначення еталонів 3 цієї причини спосіб не знайшов застосування при бурінні свердловин на нафту і газ Задачею винаходу є повне використання працездатності долота на вибої простим способом з метою скорочення часу буріння, зменшення КІЛЬКОСТІ доліт для буріння свердловини і зниження вартості 1м проходки Для вирішення поставленої задачі у відомому способі визначення працездатності тришарошкового долота на вибої, що включає реєстрацію режимних параметрів, коливання перепадів тиску, стосовно винаходу, заміряють зношення елементів відпрацьованого долота, а працездатність нового долота в свердловині, яке буде працювати при тих же режимних параметрах, визначають за наступною залежністю 56843 (долота) визначають після одержання кореляційних розмірностей нового долота (на початку його роботи) і плинного стану працюючого долота, порівнюють їх з еталонною вибраною величиною, які вираховують по діаграмах коливань тиску записаних в станції АГКС Працездатність тришарошкового долота (повне використання його ресурсу) при бурінні ним свердловини проводиться наступним чином До величини часу роботи попереднього долота на вибої після заміру зношення його елементів (зубків В, опори П, діаметра Д) додають час, який долото може працювати на вибої до повного зношення Повним зношенням долота прийнято зношення зубків Вз - на 3/4 висоти, опори Пз - коливання, зміщення шарошки на 3-4мм, діаметра Дз - зменшення діаметра на Змм Заміряють зношення елементів - зубків і опори - штангенциркулем, діаметра - шаблоном Елементарно прості вимірні інструменти При зношенні висоти зубків долота на 25%, зміщенні (коливанні) шарошки відносно осі шарошки на 2мм, зношенні діаметра долота на 25% - зношення долота отримує код В-іП-іДі При зношенні висоти зубків долота на 50%, зміщенні (коливанні) шарошки відносно осі шарошки на Змм, зношенні діаметра долота на 50% - зношення долота отримує код В2П2Д2 H _ J а_2J1 а_3J Ч Ч Ч -Ч де t§ - час роботи нового долота (працездатність), tg - час роботи попереднього долота при зношенні В-іП-іДі або В2П2Д2, П р и ЗНОШеННІ елемеНТІВ В-|П-|Ді - ДОЛОТО МОЖЄ t працювати на вибої ще певний час, який є завжди більшим ніж час для зношення до В-іП-іДі Час роботи долота на вибої до зношення В3П3Д3 - долото повністю використало свою працездатність Дослідним ШЛЯХОМ визначено коефіцієнт, який враховує час зношення елементів долота від одного до іншого стану Коефіцієнти позначаємо аг - від стану В-ІП-ІДІ, до В2П2Д2 і аз - від стану зношення В2П2Д2 до ВзПзДз Величина вказаних коефіцієнтів для деяких тришарошкових доліт приведена в таблиці а 3 - коефіцієнт, який враховує ступінь зношення елементів долота від В2П2Д2ДО В3П3Д3 ВіПіДі, В2П2Д2, ВзПзДз - зменшення висоти зубків, збільшення коливання опори та зменшення діаметру долота на певну величину Працездатність породоруйнівного інструменту Таблиця Тип долота 295, С-ГВ, СГН 215,9 СГНУ.СГВ 295,3 МСЗ - ГАУ 295,3 СЗ - ГАУ 215,9 СЗ-ГАУ 393,7 М - ГВ С-ГВ Код зношення елементів і Коефіцієнт а2 Аз В2П2Д2 ВзПзДз Щоб долото було зношене на В2П2Д2 потрібно до часу роботи попереднього долота додати результат добутку часу роботи попереднього долота на коефіцієнт аг, для повного використання долота - ВзПзДз цей коефіцієнт береться аз Дані коефіцієнти визначені дослідним шляхом на основі відпрацьованих доліт певних типів Таким чином, працездатність нового долота на вибої по ступеню зношення попереднього підраховується за наступною залежністю 0,12 0,16 0,20 0,26 0,25 0,30 tg = t n + a 3 x t g , або H _ JI , _ t n , _ Ji t 4 - 4 + a24 + аз4 > де tg - час роботи на вибої попереднього долота, а 2 , а з - коефіцієнти враховують час зношення елементів долота від стану В-іП-іДі до В2П2Д2 і ВзПзДз Запропонований спосіб був застосований при 56843 до нормального зношення В3П3Д3, яке складає 62 год + 1 6 год = 78 год , наступне долото № 12101 працювало на вибої 77,5 години, поглибило свердловину на 36м, тобто на 10м більше Долото зношене до ВзПзДз, тобто повністю використана його працездатність При вартості 1м проходки 1,9тис гривень прибуток при бурінні останнім долотом склав 19тис грн Спосіб визначення працездатності тришарошкових доліт простий в застосуванні, не потребує додаткових матеріальних і людських ресурсів, дозволяє збільшити проходку на долото, швидкість буріння, зменшити вартість проходки свердловин, володіє новизною і, як підтверджують фактичні Фактично за 34,5 години таким же долотом дані поглиблення свердловини 401 Яблунівського пройдено 49м, тобто на 6м більше Долото зношеГКР, має народногосподарське значення не на ВзПзДз - тобто відпрацьоване нормально При вартості 1м 2тис грн прибуток на цьому доДаний спосіб може застосовуватись при бурінлоті склав 12тис гривень ні свердловин різної буримості в інтервалах глибин від 1000 до 5000 метрів з використанням триВ інтервалі 3932 - 4207м цю ж свердловину шарошкових доліт Об'єм застосування в рік понад бурили долотами 215,9 СЗ - ГАУ R 53 № 17803 За 2000 доліт 62 години пройдено 26м Долото зношено на В-іП-іДі Після визначення працездатності долота бурінні свердловини 401 Яблунівського ГКР В інтервалі 3780-3868-м буріння велося тришарошковим долотом 295,3 СГНУ R 58 при режимних параметрах осьове навантаження 160кН, частота обертання бОоб/хв , витрати промивальної рідини 3 0,03м /сек Долото № 31101 за ЗО годин поглибило свердловину на 43м Після підняття долота і заміру його зношених елементів штангенциркулем і шаблоном зношення було В-іПіДі, тобто працездатність долота повністю не використана Для повного використання працездатності наступного долота - зношення ВзПзДз був визначений час його буріння на вибої Підписано до друку 05 06 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24