Способ контроля режима работы породоразрушающего инструмента при бурении скважин винтовыми забойными двигателями

 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин. Цель изобретения повьшение надежности контроля за износом породоразрушающего инструмента в процессе бурения. После промывки забоя скважины при стабилизации перепада давления в нагнетательной линии фиксируют величину РХ,У , соответствующую релмму двигателя на забое без нагрузки. Регистрируют давление в нагнетательной линии при работе двигателя при постоянной нагрузке. Допустимый износ бурового инструмента определяют из соотношения величин давлений, замеренных при. различных условиях работы двигателя. Заменяют инструмент при величинах этого соотношения, не превышающих указанных пределов: (Р- Pi.x)/(Po-P.ic) - 1,3 - 1,7, где Р„ - давление в нагнетательной линии в начале долбления; РХ.Х давление, соответствующее режиму работы двигателя на забое под нагрузкой. В процессе долблегшя с IJOCTOM глубины растут и гидравлические путевые потери , величина которых влияет на величину фиксируемого давления. I ил

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (!!1 (51)5 Е 21 В 4/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТОЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ ГИЙ (46} 30.09.90.Бюл. N - 36 (2!) 3858239/22-03 (22) 22.02,85 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт буровой техники (72) Д.Ф.Балденко, Т.Н,Бикчурин, Ю,В.Вадецкий, М.Т.Гусман и В.И,Семенец (53) 622.243.54 (088,8) .(56) Вадецкий Ю.В. Бурение нефтяных и газовых скважин..— М.: Недра, ! 973 в с. 215 °

Авторское свидетельство СССР

У 1128646, кл, Е 21 В 4/02, 1984. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ PERHNA PABOTh!

ПОРОДОРАЗРУШАЮКЕГО ИНСТРУМЕНТА ПРИ

БУРЕНИИ СКВАЖИН ВИНТОВЫИИ ЗАБОЙНЫМИ

ДВИГАТЕЛЯМИ (57) Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин. Цель изобретения - повышение надежности контроля за износом породоразрушающего инструмента в процессе бурения.

После промавкн забоя скважины при стабилизации перепада давления в нагнетательной линии фиксируют величину Р„„, соответствующую режиму двигателя на забое без нагрузки. Регистрируют давление в нагнетательной линни при работе двигателя при постоянной нагрузке. Допустимый износ бурового инструмента определяют

as соотношения величин давлений, saмеренных нри различных условиях работы двигателя, Заменяют инструмент при величинах этого соотношения, не превышающих указанных пределов: (PP . )./(P;P,,) - I.3 - 1,7, где P давление в нагнетательной линни в начале долбления; Р „- давление, соответствующее режиму работы двигателя на забое под нагрузкой. В процессе долбления с ростом глубины растут и гидравлические путевые потери, величина которых влияет на ве» личину фиксируемого давления. ил, 1376б49

I Я

Изобретение относится к бурению .. нефтяных и газовых скв@кин, а более конкретно к способам буренин С использованием винтовых забойных дви" гателей.

Целью изобретения является повышение надежности контроля эа износом породоразрушающего инструмента в процессе бурения, 1Q

На чертеже приведейа рабочая стендовая характеристика винтового забойного двигателя.

Здесь 1 - зависимость, частоты вращения выходного вала от нагрузки; 15

2 — кривая изменения перепада давления в двигателе от нагрузки; 3 - изменение перепада давления в нагнетательной линии.

Способ осуществляется сл..дующим gp образом.

При бурении скважин .с использова» пнем в качестве привода породоразрушающего инструмента забойного винтового двигателя выбирают режим буре- 25 иия, обеспечивающий наиболее зффек" тивную отработку породоразрушающего инструмента, Забойный винтовой двигатель с закрепленнымна, нем породоразрушаю- 39 щим инструментом опускают в скважину на колонне бурильных труб. Спуск колонны приостанавливается в момент нахождения породораэрушающего инструмента непосредственно над забоем и по колонне бурильных труб в двигатель подается технологически необходимое количество жидкости. После промывки забоя при стабилизации пере" пара давлений в нагнетательной линии 4О фиксируется величина давления Р„ „, соответствующая режиму работы двигателя на забое без нагрузки.

Затем колонна бурильных труб с двигателем и породоразрушающим инструментом подается вниз до контакта с забоем: осуществляется приработка породораэрушающего инструмента и в результате механического каротажа определяется осевая нагрузка на гО породоразрушающий инструмент., обеспечивающая максимум механической скорости. В этот момент фиксируется давление в нагнетательной линии Р„.

Дальнейшее бурение ведут при,постоянной нагрузке и фиксируют давле" ние Р в нагнетательной линии. По мере углубления скважины долото изнашивается и в результате износа опор шарошек и вооружения возрастает моI ментоемкость долота, Р„ „ замеряют в конце бурения при условиях, соответствующих saMepy Р х °

Опыт эксплуатации шарошечных долот показывает, что при значительном износе, близком к аварийному, моментоемкость долот возрастает в 1,3 «

1,7 раза, При бурении скважин с приводом от винтового забойного двигателя по иере увеличения моментоемкости долота линейно возрастает перепад давлений на двигателе и, следовательно, давление в нагнетательной линии.

Давление в нагнетательной линии фиксируют в процесее бурения, и при достижении значения, вытекающего иэ фор мулы

p ..к

««-— --— --- Ь- - 113 - 197 1

Р -Р„„ процесс долбления.прерывают и колонну бурильных труб поднимают на дневную поверхность.

Пример практического осуществления способа контроля режима работы породоразрушающего инструмента.

Перед началом очередного долбления замеряют величину давления Р„к при приподнятом над забоем инструменте, Затем выбирают оптимальный режим отработки породоразрушающего инетрумента, после чего фиксируют величину давления в начале долбления Р . Прирост давления определяет" ся характеристикой забойного двигателя и соответствует созданию крутя" щего момента на выходном валу.

В процессе долбления с ростом глубины скважины растут и гидравлические путевые потери, величина которых непосредственно влияет на величину фиксируемого давления, текущее значение которого растет как по мере углубления ствола скважины, так и в процессе сработки породораэрушающего инструмента. Поэтому Р„ „ постоянно в процессе бурения корректируется либо †..утем замеров в процессе наращивания колонны, либо srmзодическим подъемом инструмента, либо расчетным путем, прогноэнрующим увеличение путевых гидравлических потерь. Когда разница текущих значеI ний P и Р„„, эамереннь:х в процессе долбления, отнесенная к границе Р

Р„„, будет определяться величиной указанного диапазона, процесс буре!

376649

3 ния .ьедут предельно осторожно, Ре.шение о подъеме кист!!уиента принимают в совокупности с оценкой снижения механической скорости, а также в зависимости.от буримости породы.

Однако вне зависимости от сопутствующих факторов, если отношение укаэанных величин достигает эначекия 1 7, то инструмент поднимают во избежание аварии.

Такии образом, способ обеспечивает простой и надежный контроль износа породоразрушающего инструмента s процессе бурения винтовыи двигателем.

Формула изобретения

Способ контроля режима работы

20 породораэрушающего инструмента при

I бурении скважин винтовыик . забойными двигателями, включающий регистрацию давления в кагнетательной ликии нри работе двигателя под нагрузкой и беэ нее, о т л н ч а ю шийся теи, что, с целью повышения надежности контроля sa износом породоразрушающего инструмента в процессе бурания, регистрацию давления в нагнетательной линии производят при работе двигателя при постоянной нагрузке, нри этом допустижй asкос инструмента определяют as соотношения величин давлений, замеренных нри различных условиях работы двига теля, н заменяют инструмент при величинах этого соотношения, не превы- . шающих укаэанных пределов

Составитель В.Никулин

Редактор Т.Иванова Техред А.Кравчук Корректор If.Пилипенко

« «»ае\»» Ь ««» .Заказ 3334 Тираж 474 Подннсное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

3!3035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

»ФВ «« «

Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная,4