Способ оптимизации процесса бурения

Способ оптимизации процесса бурения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к бурению скважины и позволяет повысить произв-сть процесса бурения. Для этого в процессе бурения определяют оптимальный режим по осевой нагрузке и частоте вращения. При этом значение измеренной усредненной механической скорости бурения V<SB POS="POST">с</SB>. Задают оптимальную частоту вращения и значение механической скорости V<SB POS="POST">з</SB>, величина которой в два раза больше усредненной V<SB POS="POST">з</SB>≤2V<SB POS="POST">с</SB>. Путем регулирования осевой нагрузки измеряют и поддерживают заданную механическую скорость V<SB POS="POST">з</SB>, ее мгновенное значение. Способ позволяет уменьшить время бурения рейса без повышения удельного износа породоразрушающего инструмента. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕ ГЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4729688/03 (22) 09.08.89 (46) 30.08.91.Бюл.¹ 32 (71) Свердловский горный институт им.В.В.Вахрушева (72) Е,В.Калыгин, Г.А.Багаутинов и Т.Н.Кравцова (53) 622.24(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 947405, кл. Е 21 В 45/00, 1974, В.А.Айрапетов и др. Контроль параметров процесса бурения. М.: Недра, 1973. (54) СПОСОБ ОПТИМИЗАЦИИ ПРОЦЕССА

БУРЕНИЯ (57) Изобретение относится к бурению скважины и позволяет повысить производительИзобретение относится к контролю и управлению процессом бурения и предназначено для управления режимом бурения.

Цель изобретения — повышение производительности процесса бурения, Начертеже приведены временныедиаграммы изменения осевой нагрузки и механической скорости.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Исследования, проведенные на аналоговой модели, и экспериментальные исследования показали, что верхнии конец бурильной колонны перемещается дискретно. т.е. импульсами длительностью 5-10 с и проходкой 2-8 мм. В результате чего бывают моменты времени, когда верх бурильной колонны или перемещается, или стоит. При

„„KU„„1673728 А1 ность процесса бурения. Для этого в процессе бурения определяют оптимальный режим по осевой нагрузке и частоте вращения.

При этом значение измеренной усредненной механической скорости бурения Ч,. Задают оптимальную частоту вращения и значение механической скорости V3. величина которой в два раза больше усредненной V„< 2V„. Путем регулирования осевой нагрузки измеряют и поддерживают заданную механическую скорость V>, ее мгновенное значение. Способ позволяет уменьшить время бурения рейса без повышения удельного износа породоразрушающего инструмента. 1 ил измерении усредненной механической скорости датчиками или фильтрации перемещения, что одно и тоже, время паузы перемещения и движения усредняются. Поэтому измеренное среднее значение обычно принимается за оптимальное.

Сущность реализации данного способа дана на чертеже, где P — осевая нагрузка на поверхности. V, — механическая скорость на поверхности, V> — заданная механическая скорость, Р, и V3r, — нагрузка и скорость на забое.

Повысить эффективность бурения можно, если скорость перемещения верха бурильной колонны поддерживать не более, чем в два раза больше измеренной, т.е. необходимо в период паузы и уменьшения скорости перемещения путем регулирования осевой нагрузки перемещать верх бу1673728

Составитель В.Шилов

Техред М.Моргентал Корректор С.Шевкун

Редактор Н.Шитев

Заказ 2903 Тираж 351 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 рильной колонны. При таком регулировании осевой нагрузки перемещение верха бурильной колонны будет проходить около заданного Ч оптимального значения, Наложение высокочастотной составляющей нагрузки Рл, в сравнении с низкочастотной перемещения верха бурильной колонны без регулирования V> на динамический обьект, бурильную колонну, позволит демпфировать ее низ, стабилизировать осевую нагрузку на забое Р>. а значит и увеличить скорость бурения. Все это произойдет без увеличения осевой нагрузки на забое и поэтому без повышения износа породоразрушающего инструмента. Наиболее эффективным режимом является тот, при котором задается механическая скорость вдвое выше измеренной.

Способ может быть реализован с использованием любой системы автоматического управления, осуществляющей поддержание мгновенной механической скорости бурения.

Способ реализуется следующим образом.

В процессе бурения отыскивается оптимальный режим по осевой нагрузке и частоте вращения, фиксируется значение измеренной усредненной механической скорости V . 3aдается оптимальная частота вращения и механическая скорость V>, величина которой вдвое больше зафиксированной V 2Ч .

Далее путем регулирования осевой нагруэ5 ки измеряют и поддерживают заданную механическую скорость V,, ее мгновенное значение.

Использование спосдба позволяет уменьшить время бурения рейса в сравнении

10 с известными способами без повышения удельного износа породоразрушающего инструмента (алмазных коронок).

Формула изобретения

Способ оптимизации процесса бурения, 15 основанный на изменении режима бурения, определении заданий и поддержании оптимальных режимных параметров и измерении усредненной V< механической скорости бурения, от л и ч а ю шийся тем, что, с целью

20 повышения производительности бурения, задают значение механической скорости не более чем в два раза больше усредненной

Чэ < 2Ч,, измеряют мгновенное значение механической скорости бурения и путем ре25 гулирования Осевой нагрузки поддерживают мгновенное значени V>,