Способ регулирования оптимальной осевой нагрузки на долото при бурении скважин

Способ регулирования оптимальной осевой нагрузки на долото при бурении скважин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Сеееккых

Соцыалыстычвсва

Респубаык

Овв ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 28.01.77 (21) 2448493/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Гевудвратевнный квыктвт

СССР вв двлам кзвбрвтвнкй к открытий

Опубликовано 25.02.80. Бюллетень №7

Дата опубликования описания 29.02.80 (72) Авторы изобретения

Г. В. Рогоцкий, С. В. Соломенников, В. Б. Разумов и A. В. Александров

Центральная научно-исследовательская лаборатория производственного объединения «Оренбургнефть» Министерства нефтяной промышленности (71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ОПТИМАЛЬНОЙ ОСЕВОЙ

НАГРУЗКИ НА ДОЛОТО ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН

Изобретение относится к бурению скважин и может быть использовано при разработке рациональных режимов бурения и автоматических систем управления процессом бурения.

Известен способ оптимизации режимов бурения, основанный на использовании колебаний бурильной колонны, в котором в качестве показателя эффективности режима бурения используются значения амплитуды или частоты таких колебаний (1).

Также известен способ регулирования оптимальной осевой нагрузки на долото при бурении скважин путем измерения колебаний бурильной колонны (2).

Однако указанные способы мало надежны, так как используемые при их реализации параметры - амплитуда и частота колебаний колонны — подвержены флуктуацйям и зависят от ряда различных случайных причин, не связанных с режимами бурения (биения, «посадки» и т. п.).

Целью изобретения является повышение точности регулирования за счет предотвращения непроизводительных затрат мощности забойного двигателя в процессе бурения.

Это достигается тем, что замеряют упругую энергию колебаний, расходуемых в бурильной колонне, по минимуму которых определяют оптимальное значение осевой нагрузки на долото, а момент изменения осевой нагрузки определяют в процессе бурения по отклонению текущих измеренных значений упругих колебаний бурильной колонны от установленных.

Энергия, подводимая к забойному дви10 гателю, расходуется на разрушение горной породы и различные потери, в том числе в бурильной колонне. Естественно, что чем меньше непроизводительные потери энергии, отдаваемой в бурильную колонну, тем большая часть суммарной энергии идет на раз1» рушение горной породы. Кроме того, энергетический параметр является усредненным по времени, что соответствует установившемуся режиму бурения, в отличие от мгновенных значений амплитуды колебаний бурильной колонны.

На чертеже представлен график зависимости энергии продольных волн, распространяющихся в бурильной колонне, от осевой нагрузки в сопоставлении с временем

717299

3 бурения одного метра горной породы при этих же осевых нагрузках.

Способ регулирования оптимальной осевой нагрузки на долото осуп ествляатся сггедующим образом.

В процессе бурения с помощью датчиков, установленных в верхней части бурильной колонны, регистрируются продольные или поперечные волны, образующиеся в сис-, теме долото-забойный двигатель — бурильная колонна. (В качестве датчиков могут использоваться, например, вертикальные сейсмоприемники СI — 10ц и горизонтальные

СГ1 — 10). Эти сигналы подаются через блок

" фильтров и усилители на магнитный регистратор БМР и блок воспроизведеьия магнитной записи сейсмической станции, например «Поиск-48СМ».

Формула изобретения

0,2

ЦН Й Й П И Заказ 9786/42 Тираж 626 Подписное

Филиал "ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4!

Полученные таким образом записи волновых прбцессов в колонне служат для оп" тимизации режима бурения. С этой целью производят дискретно, например через 1—

2 т, изменение осевой нагрузки на долото в диапазоне от холостых оборотов до максимальной нагрузки, соответствующей нагрузке торможения турбобура.

При бурении для каждой из этих нагрузок по записям волновых процессов в колонне определяют энергию, переносимую продольными или поперечными волнами. Та нагрузка, для которой эта энергия является наименьшей, считается оптимальной, так как

IIpH этом непроизводительные потери энергии в бурильной колонне минимальны.

Способ регулирования оптимальной осевой нагрузки на долото при бурейии скважин путем измерения колебаний бурильной колонны, отличающийся тем, что, с целью повышения точйостй РеГулирования за счет предотвращения непроизводительных затрат мощности забойного двигателя в процессе

1а бурений, замеряют упругую энергию колебаний расходуемых в бурильной колонне, по минимуму которых"определяют оптимальное значение осевой нагрузки на долото, а момент изменения осевой нагрузки определяют в процессе бурения по отклоненин текущих измеренных значений упругих колебаний бубурильной колонны от установленных.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3520375, кл. 175-24, опублик. 1970.

2. Авторское сивидетельство СССР № 413263, кл. Е 21 С 1/00, 1974.