Спосіб експлуатації долота

1.Спосіб експлуатації долота шляхом переводу долота з процесу буріння в міцних породах в процес буріння в менш міцні породи, включає операції періодичного введення долота в процес безперервного буріння і виведення долота з процесу безперервного буріння, визначення в процесі експлуатації долота міцності порід, величини зносу долота і швидкості буріння, і встановлення критичної швидкості буріння для кожної однотипної по міцності породи, переривання процесу безперервного буріння при досягненні критичної швидкості буріння, з подальшим виведенням долота з процесу буріння, відновлення його зношеної поверхні і переводом долота в процес буріння в менш міцні породи, який відрізняється тим, що при експлуатації шарошкового долота, в однотипній по міцності породі, визначають величину фактичної і віднос U 2 (19) 1 3 18473 4 лота в процес безперервного буріння і виведення відновленням його зношеної поверхні і переводу долота з процесу безперервного буріння, визнадолота в процес буріння в менш міцні породи при чення в процесі експлуатації долота бурімості подоягненні умови: роди, ступеня зносу долота і швидкості буріння, 0,9 Поі 1, встановлення критичної швидкості буріння для де: Поі - сума відносних величин проходок кожної однотипної по міцності породи, переривандолота для кожного процесу його безперервного ня процесу безперервного буріння при досягненні буріння, а відносну величину проходки долота по критичної швидкості буріння, з подальшим вивепородах різної міцності визначають з співвідноденням долота з процесу буріння, відновленням шення: його зношеної поверхні і переводу долота в проПоі=Пфі/Прі, цес буріння в менш міцні породи. де: Пфі - величина фактичної проходки долота Причиною перешкоджаючої досягненню техніпо породах і-той міцності; чного результату при здійсненні відомого способу Прі - опорна величина проходки долота по поє те, що швидкість буріння залежить від багатьох родах і-той міцності, яка описується наступним чинників: стани бурового верстата, бурового старівнянням: ва, режиму буріння, величини зношеності бурового Прі=(c1f2i +с2fi-с3) (1-n с4) с5 інструменту. У цих умовах складно визначити приде: f - показник міцності і-той породи; чину виникнення критичної швидкості, і її зв'язок із с1; с2; с3; с4; с5 - емпіричні коефіцієнти; зносом долота при якій наступає необхідність проn - кількість ремонтів передуючих введенню ведення робіт по його відновленню. Це обумовледолота в процес буріння. но тим, що в процесі буріння долото перетинає Перелік фігур креслення: різні по міцності породи, при проходці яких змінюФіг.1 - блок-схема способу експлуатації долоється навантаження на долото. Внаслідок чого та; долото може досягти критичної швидкості. ЗалежФіг.2 - графік залежності зносу долота від пано від товщини шару породи і величини зносу дораметрів буріння. лота, даний режим може бути короткочасним, і Відомості, що підтверджують промислове вивпливу на експлуатаційні властивості долота при користовування корисної моделі приведені на прицьому не спостерігається. Проте, згідно вищенакладі розробці родовища Інгулецкого ГЗКа, м. Криведеним способам, процес безперервного буріння вий Ріг, Україна. Тип вживаних доліт ОК в даному випадку переривають. Долото виводять з виробництва ТОВ "Гормаш", м. Білгород, Росія. процесу буріння, а роботи по відновленню долота Середня глибина свердловин 17,7м. передчасні і недоцільні. В зв'язку з цим для підвиЗгідно даним геологічної служби підприємства щення достовірності інформації про величину знородовище ділять на ділянки по міцності порід. Песу потрібні додаткові критерії оцінки процесу буред введенням долота в безперервний процес ріння. буріння на майданчику підготовки доліт до експлуУ основу корисної моделі поставлена задача, атації перевіряють технічний стан долота відповіудосконалити спосіб експлуатації долота шляхом дно до рекомендацій заводу виготівника, виробвведення додаткових операцій і нового взаємозляють підготовку доліт до експлуатації. в'язку між ними, забезпечити контроль і обробку Спосіб експлуатації долота пояснюється блок показників процесу буріння і за рахунок цього підсхемою, на якій приведені призначене для буріння вищити їх достовірність, збільшити експлуатаційсвердловин родовище 1 розділене на ділянки по ний ресурс долота, зменшити вартість бурових міцність f1, f2 fi, блок обробки інформації на базі робіт і собівартість видобутку корисних копалин. комп'ютера 2, в який вводять дані про міцність Поставлена задача вирішена тим, що в спосопорід на ділянках 3, 4, 5. В процесі буріння контробі експлуатації долота, шляхом переводу долота з льних свердловин 6, 7, 8 долотами 9, 10, 11. Для процесу буріння в міцних породах в процес бурінкожної з цих ділянок в процесі експлуатації долота ня в менш міцні породи, включаючому операції визначають міцність порід, величину зносу долота періодичного введення долота в процес безперері швидкість буріння. Становлять критичну швидвного буріння і виведення долота з процесу безкість буріння для кожної однотипної по міцності перервного буріння, визначення в процесі експлупороди і опорну величину проходки. Потім дані атації долота міцності породи, величини зносу заносять в базу даних комп'ютера (лінії 12, 13, 14). долота і швидкості буріння, встановлення критичОпорна величина проходки залежить від особлиної швидкості буріння для кожної однотипної по востей геологічної будови, физико-механічних міцності породи, переривання процесу безперерввластивостей порід конкретного родовища і консного буріння при досягненні критичної швидкості трукції вживаного долота. Опорну величину пробуріння, з подальшим виведенням долота з проходки долота і критичну швидкість проходки по цесу буріння, відновленням його зношеної поверхпородах різної міцності визначають шляхом оброні і переводу долота в процес буріння в менш міцні бки статистичних даних отриманих при раніше породи, згідно корисної моделі, при експлуатації проведених бурових роботах на даному родовищі. шарошкового долота в однотипній по міцності поЗа відсутності таких даних використовують рероді, визначають величину фактичної і відносної зультати попереднього відробітку, наприклад не проходки шарошкового долота при кожному променше трьох доліт певної конструкції по кожному цесі його безперервного буріння, а у момент досярізновиду порід родовища. Для аналізу використогнення долотом критичної швидкості в процесі вують середні значення даних відробітку цих добезперервного буріння, останній переривають з літ. подальшим виведенням долота з процесу буріння, У таблиці 1 приведені середні показники від 5 робітку трьох доліт в породах різної міцності. 18473 6 Таблиця 1 Показники буріння Критична швидкість, м/мін. Опорна величина проходки, м 15 0,115 352 Таким чином, дані, позначені на Фіг.1 лініями 3, 4, 5, 12, 13, 14 є початковою інформацією, для вибору режиму експлуатації доліт після відповідної обробки. Ці дані зберігаються в базі даних комп'ютера. На блок-схемі приведені ділянка підготовки до експлуатації і відновлення доліт 15, нове долото 16, яке після відповідної підготовки вводять в процес буріння, послідовність операцій в процесі експлуатації долота схемно показана на блоксхемі лінією 17. На першому етапі долото вводять в процес безперервного буріння, в ділянку родовища, що характеризується міцнішими породами f1. Долото в процесі міжремонтного циклу використовують для буріння декількох вибухових свердловин. Процес буріння однієї свердловини є безперервним процесом буріння. В процесі безперервного буріння кожної свердловини фіксують величину фактичної проходки долота по кожному різновиду порід присутньої на даній ділянці, зокрема шарів fn. породи різної міцності, які перетинає бурова свердловина. Цю оперативну інформацію, схематично показану на блок-схемі лініями 18, заносять в базу даних комп'ютера. У міру надходження оперативної інформації в базу даних комп'ютер виконує обробку початкової і оперативної інформації. Під час вступу до бази даних комп'ютера даних відповідних критичній швидкості, процес безперервного буріння і обробка постійно поступаючих оперативних даних ведеться до отримання співвідношення у вигляді 0,9 Поі 1, де: Поі - сума відносних величин проходок долота для кожного процесу його безперервного буріння. Поі=Пфі/Прі, де: Пфі - величина фактичної проходки долота по породах і-той міцності; Прі - опорна величина проходки долота по породах і-той міцності; Прі = (c1f2i+c2fi-с3) (1-n с4) с5 де: f- показник міцності і-той породи; с1; с2; с3; с4; с5 - емпіричні коефіцієнти; n - кількість ремонтів передуючих введенню долота в процес буріння. У момент досягнення вищезгаданого співвідношення процес безперервного буріння переривають, долото виводять з процесу буріння, доставляють на ділянку підготовки до експлуатації і відновлення доліт, де долото відновлюють, готують його до експлуатації, потім його знову вводять в процес безперервного буріння на ділянку порід меншої міцності і після досягнення згаданого співвідношення долото виводять з процесу буріння. Таким чином, описанийпроцес повторюють до зносу долота. 16 0,112 322 Міцність породи, (f) 17 18 0,105 0,087 264 178 19 0,045 64 При цьому коефіцієнти с1; с2; с3; с4; с5 визначають з рівняння Прі=(c1f2i+с2fi-с3)(1-n с4)с5, використовуючи для цього дані початкової і оперативної інформації, для умов даного родовища і вживаного типу доліт і мають значення: с1=-18; с2=523; с3=3321; с4=0,43; с5=0,78 Для отримання залежності опорної величини проходки долота від міцності порід, яка описується рівнянням Прі=(c1f2i+с2fi-с3) (1-n с4) с5 і співвідношення 0,92 Поі 1 були проведені промислові дослідження процесу буріння, в результаті яких було встановлено (див. графік на Фіг.2), що величина зносу долота у міру збільшення проходки в породах певної міцності (ділянка f1) змінюється не лінійно. Як показано на кривій А, вищий за рівень ремонтопридатності (крива Р), знос долота росте лавиноподібне. При подальшій експлуатації, як показано на ділянці кривої А між точками к1-в приводить до різкого його зносу з повною втратою подальшої працездатності і максимальною проходкою Пmахпро. Ділянки кривої А між крапками 0-к1, 02-к3, 03-к4, 04-к5 характеризують залежність опорної величини проходки долота від фортеці буримих порід, яка описується рівнянням Прі=(c1f2i+c2fi-с3)(1-n с4)с5. Момент досягнення рівня ремонтопридатності в точці к1 на перетині кривих А і Р визначають досягши відносної проходки долота (горизонтальна вісь 01-По1) значення у межах (0,9 1). Досягши цієї умови долото виводять з процесу буріння і відновлюють (лінія n1) потім долото поетапно вводять в процес безперервного буріння породи меншої міцності (ділянка f2). Надалі вищеописаний процес повторюють поетапно (ділянки f3; f4; f5) вводячи долото після чергового відновлення в процес буріння породи з меншою міцністю до зносу долота (крапка к6). Після кожного відновлення долото втрачає частину первинного ресурсу унаслідок придбання їм в процесі експлуатації невідновленого зносу (ділянка на вертикальній осі о-е). На підставі залежностей і шляхом математичної обробки з використанням обчислювальної техніки, зокрема комп'ютера, були одержані додаткові критерії, необхідні для забезпечення достовірності інформації про знос долота при досягненні їм критичної швидкості і своєчасності його відновлення і переводу його в процес безперервного буріння в менш міцні породи. 7 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 18473 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601