|
и ся технике и технологии бурения скважины или при изменившихся условиях бурения скважины, даже на том же месторождении или площади. Аналитический метод проектирования режима бурения скважин применяется в двух вариантах [19, 20]. *WI^^ При первом варианте необходимы данные о физических свойствах горных пород, слагающих геологические разрезы скважин, и об основных характеристиках долот, которые желательно получать на этапе бурения разведочных скважин. Для успешного применения второго варианта проектирования режима бурения должны быть известны сведения о параметрах эмпирических зависимостей средней механической скорости проходки от осевой нагрузки на долото и частоты вращения долота VM = f (G; n), a также зависимости долговечности долота (в первую очередь его опоры Топ) от G и п; Топ = f (G 5 п). Этот вариант более эффективен, когда имеется возможность постоянно корректировать величины коэффициентов, входящих в такие зависимости, что является одним из существенных недостатков этого варианта. Определение коэффициентов осуществляется с применением методов статистики, поэтому этот вариант проектирования режима бурения фактически является промежуточным между статистическим методом и первым вариантом аналитического метода, хотя для турбинного бурения этот метод неэффективен в связи с неравенством G ^ Оз, которое при выводе базовых уравнений не учитывалось. Необходимо особо отметить, что большая часть алгоритмов первого варианта метода проектирования режима бурения основана на достаточно глубоком научном понимании процессов, происходящих в скважине и на забое, и дает четкое представление о балансе затрат энергии в скважине, что позволяет квалифицированно и эффективно анализировать как ранее, так и на пер » спективу запроектированные режимы бурения, а также целенаправленно совершенствовать технику и технологию бурения глубоких скважин [19]. Метод пересчета при проектировании режимов бурения можно применять в том случае, если на месторождениях осуществляется переход к буре |
64 нявшийся режим бурения будет наилучшим в перспективе при изменившихся технике и технологии бурения скважины или при изменившихся условиях бурения скважины, даже на том же месторождении или площади. Аналитический метод проектирования режима бурения скважин применяется в Д 5 С вариантах [48-50]. В0 При первом варианте необходимы данные о физических свойствах горных пород, слагающих геологические разрезы скважин, и об основных характеристиках долот, которые желательно получать на этапе бурения разведочных скважин. Для успешного применения второго варианта проектирования режима бурения должны быть известны сведения о параметрах эмпирических зависимостей средней механической скорости проходки от осевой нагрузки на долото и частоты вращения долота VM = f (G ; п), а также зависимости долговечности долота (в первую очередь его опоры Топ) от G и п; Топ = f (G ; п). Этот вариант более эффективен, когда имеется возможность постоянно корректировать величины коэффициентов, входящих в такие зависимости, что является одним из существенных недостатков этого варианта. Определение коэффициентов осуществляется с применением методов статистики, поэтому этот вариант проектирования режима бурения фактически является промежуточным между статистическим методом и первым вариантом аналитического метода, хотя для турбинного бурения этот метод неэффективен в связи с неравенством G Ф Оз, которое при выводе базовых уравнений не учитывалось. Необходимо особо отметить: большая часть алгоритмов первого варианта метода проектирования режима бурения основана на достаточно глубоком научном понимании процессов, происходящих в скважине и на забое, и дает четкое представление о балансе затрат энергии в скважине, что позволяет квалифицированно и эффективно анализировать как ранее, так и на перспективу запроектированные режимы бурения, а также целенаправленно совершенствовать технику и технологию бурения глубоких скважин [48]. 65 Метод пересчета при проектировании режимов бурения можно применять в том случае, если на месторождениях осуществляется переход к бурению скважин долотами другого (или нового) типоразмера при уверенности в том, что ранее применяемый режим был наиболее эффективным на данном месторождении или в конкретном интервале бурения, а также в том случае, когда Vp в большей степени зависит от величины VM, чем от Нд. Физико-механические свойства горных пород и осложнения в скважине в каждом районе буровых работ имеют свою специфику. Это является одной из основных причин того, что до сих пор не разработаны общие методы проектирования специальных режимов бурения. Поэтому часто применяют статистический метод проектирования специальных режимов бурения или эмпирические зависимости, часто пригодные только для отдельных районов бурения. Несмотря на огромную работу исследователей и практиков, из анализа работ [44-78] и др. следует необходимость дальнейшего решения задач проблемы совершенствования режимов бурения скважин с применением теории вибропроцессов и характера работы бурильного инструмента при конкретном приводе долота, а также с учетом связей рассмотренных в первом разделе (рисунок 1 и др.). Очевидно, что такие задачи должны решаться с совершенствованием методов проектирования, и обоснования [79-82] компоновок бурильной колонны, а также более эффективных моделей забойных двигателей. Последнее связано и с проблемой совершенствования привода долота в целом. 2.1. Проектирование осевых нагрузок на забой скважины и на долото Для упрощения задач в технологии бурения скважин часто применяют G = Оз = Кз или Ок = G и GH = G, что приводит к грубым ошибкам (здесь: pB GH величина разгрузки бурильного инструмента по показаниям прибора pB типа ГИВ; GK вес части бурильной колонны, который вместе с весом ГЗД |