Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Контроль забойных параметров в процессе сверхглубокого бурения с использованием гидравлического канала связи (на примере Кольской сверхглубокой) Варламов, Сергей Евгеньевич

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Варламов, Сергей Евгеньевич. Контроль забойных параметров в процессе сверхглубокого бурения с использованием гидравлического канала связи (на примере Кольской сверхглубокой) : автореферат дис. ... кандидата технических наук : 05.15.10.- Уфа, 1997.- 20 с.: ил.

Введение к работе

Актуальность работы. Прирост минерально-сырьевой базы в настоящее время возможен только за счет разработки глубоких залежей полезных ископаемых, что требует дальнейшего совершенствования техники и технологии глубокого и сверхглубокого бурения. Разведка и эксплуатация месторождений нефти и газа уже сегодня осуществляется на глубинах 5000 - 6000 метров.

При бурении глубоких и сверхглубоких скважин ряд технологических параметров, замеренных на поверхности и определяющих условия бурения, существенно отличается от реально действующих на забое скважины. Результаты исследований соответствия наземных и забойных параметров показывают, что, например, по осевой нагрузке на долото при глубине 5000 метров даже условно вертикальной скважины несоответствие этого параметра может достигать величины более 50%. В наклонно-направленных скважинах и при сверхглубоком бурении это несоответствие будет еще более существенным. Для СГ-3 удлинение бурильной колонны под действием собственного веса и температуры составляет десятки метров, а для начала вращения нижних секций колонны на поверхности необходимо сделать более 30 оборотов. В связи с этим, эффективное управление работой забойного двигателя и породоразрушающего инструмента при больших глубинах скважины по информации, полученной с помощью наземных приборов, становится весьма затруднительным. Для выбора оптимального режима бурения необходимы глубинные измерения, адекватно отражающие измеряемые параметры.

Одной из основных задач совершенствования техники и технологии глубокого и сверхглубокого бурения, является повышение скорости проходки за счет поддержания оптимальных параметров режима бурения и снижения вероятности возникновения аварий и осложнений. Опыт бурения сверхглубоких скважин в России и за рубежом показывает, что без-

4 аварийная проходка скважин глубиной более 6000 метров невозможна без контроля и управления процессом бурения по забойным параметрам.

Цель работы. Исследование и разработка телеметрического комплекса для получения по гидравлическому каналу связи (ГКС) забойной информации об основных параметрах режима бурения с целью оперативного управления процессом проводки глубоких и сверхглубоких скважин.

Основные задачи исследований. В соответствии с поставленной целью в работе ставятся и решаются следующие задачи:

  1. Исследование уровня и спектра помех в ГКС при различных режимах работы бурового оборудования.

  2. Исследование пульсаций давления бурового раствора и вибраций трубопровода высокого давления и ведущей трубы.

  3. Исследование спектральных характеристик гидравлического канала связи.

  4. Разработка передающих датчиков системы контроля забойных параметров в процессе сверхглубокого бурения.

  5. Экспериментальное опробование передающих датчиков и исследование их параметров в стволе СГ-3.

  6. Исследование влияния характеристик сигнала на прохождение по ГКС.

  7. Исследование изменения уровня сигнала в зависимости от глубины скважины и частоты сигнала.

  8. Разработка рекомендаций по применению датчиков телеметрической системы контроля забойных параметров.

Научная новизна работы.

1.Впервые проведены исследования уровня и спектра помех в ГКС протяженностью 12000 м. при различных режимах работы бурового оборудования.

2.Исследованы вибрации нагнетательной линии насосов, ведущей трубы, дана оценка их влияния на канал связи.

5 3.Предложена схема контроля и передачи забойных параметров, в

соответствии с которой разработан алгоритм, позволяющий достоверно

интерпретировать забойную информацию.

4.Проведены экспериментальные исследования влияния характеристик сигнала на прохождение по ГКС, а также изменения уровня сигнала в зависимости от его частоты и глубины скважины.

Практическая ценность. На основании проведенных исследований разработана и внедрена в практику бурения Кольской сверхглубокой скважины система контроля забойных параметров для сверхглубокого бурения с передачей информации по ГКС о частоте вращения забойного двигателя, осевой нагрузке на породоразрушающий инструмент и отклонении зенитного угла скважины выше допустимого значения. Отдельные устройства разработанной системы были внедрены и успешно используются при бурении Уральской сверхглубокой скважины и при глубоководном бурении. Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе при чтении лекций по курсу «Технология бурения глубоких и сверхглубоких скважин»

Апробация работы. Вопросы, составляющие содержание диссертации, докладывались и обсуждались:

на заседаниях научно-технического совета НПЦ "Кольская сверхглубокая", г. Заполярный.

на заседании технического совета ВНИИЭМ, г. Москва.

на заседаниях кафедры бурения нефтяных и газовых скважин Самарского политехнического университета, г. Самара.

на совещании по технике и технологии бурения сверхглубоких скважин в лаборатории НПЦ "Кольская сверхглубокая", г. Самара.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в четырех печатных работах.

Структура її объем работы. Работа состоит из введения, четырех глав, выводов и рекомендаций, изложенных на 121 страницах машинописного текста, содержит 37 рисунков, 15 таблиц. Список использованной литературы содержит 57 наименований.