Введение к работе
Актуальность темы. При строительстве сквазшш важно повышать показателя отработки трохпарошочшх долот. Па их долв, как известно, в настоящее время приходится долее 90 % объема глубокого бурения в нашей страна.
Наиболее перспективным, легко реализуемым я эффективны.» направленном является изучение, оптинпзация и соворпенетвовашэ системы промывки ДОЛОТ.
Анализ исследований гидроднкяшчзских процзесов, происходящих на забое скважины, и отработанных аароЕзчках долот позволил определить направление совориоясгвосайяя систєиіі промивки шарошечных долот и реализовать ео в опытной партии. Существенной особенность» предложенной системи проішвкн шароиечного долота является то, что центральная насадка (центральная блуждавшая насадка ), установленная в полости долота, позволяет постоянно изменять направление струи промывочной жидкости относительно долота. Вследствие этого струя жидкости будет направляться то на забой между шарошками, то на поверхность шарошек, что обеспечивает исчезновение застойных зон,, улучпениэ очистки забоя и поверхности шарошек от выбуренной породи, предупреждает салышкообра-зование, условия для доразрушения горной породи из-за колебания давления и скорости потока по направленип и величина по всему забою скважины, а также улучшенное охлаждение шарошек и опор долота.
Результаты промысловых испытаний в Туймазинском УБР ПО "Баш-нефть" подтвердили перспективность выбранного направления в улучшении промывочных систем долот рассматриваемого типа.
Настоящая работа является продолжением изучения гидродина-
* .
мики призабойкой зоны, проводимой кафедрой "Бурение нефтяных и газовых скважин" Уфішского нефтяного института под руководством профессора М.Р.Мавлютова.
Поль работы. Повышение производительности долот путем совершенствования системы промывки шарошечных долот.
Основные задачи исследования. Для достижения поставленной цели рэшаются следующие задачи исследования:
-
разработка способа совершенствования системы промывки оарошечных долот;
-
разработка конструкции гидравлической системы долота, позволяющей постоянно изменять направление струи промывочной жидкости относительно долота;
-
изучение параметров движения насадки относительно долота и забоя;
li) изучонш движения промывочной жидкости в призабойной зоно сароиечного долота с разработанной гидравлической системой;
-
создание» конструкции долота с предложенной системой промивки;
-
проведение промислових испытаний н оценка технико-ококомических показателей бурения склони» долотами опытной конструкции.
Методи исследований. Аналитические, стондовиэ и промысловые окспораменталышо исоледовашія с пршюненизм современных мотодов моделирования и измерительных систем.
Научная новизна.
I. На основе анализа теоретических, експериментальних и промислових исследований саропщчшх. долот с существующими схемами промывки разработано дояото с центральной блуждающей промывкой. Таюхе разработан ряд принципиальных схем блуждающих насадок.
-
Установлен сложный характер двиаения шшнего конца гибкой насадки, расположенной в полости вращающегося шарошечного долота, при прокачке промывочной жидкости.
-
Установлено существенное изменение полей давления и скоростей на забое скважины в зависимости.от частоты вращения шарошечного долота, расхода промывочной яидкосги.
Основные защищаемые положения:
-
центральная блуждающая сиотека промывки для шарошечных долот;
-
принципиальные схемы блуждающих насадок, позволяющие изменять направление струи промывочной кпдкооти относительно шарошечного долота;
-
результаты исследования колебательных процессов концентричной гибкой насадки, установленной в полости шарошечного долота;
-
результаты исследования характера движения промывочной жидкости (воды) в призабойной зоне шарошечного долота о центральной блуждающей системой промывки;
5) конструкция долота о центральной бдувдавдей промывкой.
Практическая ценность. Разработаны конструкции трехшарошеч-
ных долот диаметром 215.9 и 295.3 т для пород различной твердости с центральной блуждающей промывкой. Ь результате испытания долот с центральной блуждающей промывкой получено увеличение показателей работы по сравнению с серийными долстами в среднем по проходке на 15Л% и механической скорости на 44.3$. Экономия эксплуатационных затрат при бурении скважин проектной глубиной до 2175 ы составила I руб.42 коп. на I м проходки в ценах 1991 года.
Реализация работы в промышленности. Проведены промыоловые испытания долот, снабженных центральной гибкой насадкой, на
. ' б / .-- . -.--.
площадях Туймаэинского УБР.ІІО."Башнефть" в количестве ЗчО штук. Бурение сквакин велось долотами типов: 215,9ТЗ, 215,903, 295,ЗТ.
Апробация работы. Основные положения доложены на Республй- . канской научно-технической конференции "Проблеми нефти и газа" С г.Уфа, 1990 г. ), У, Всесоюзной научно-технической конференции "Разрушение горных пород при бурении сквакин" ( г.Уфа, 1990 г. ), Международной конференции "Механика горных пород при бурении" ( г.Грозный, 1991 г. X
Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ, в том числе 3 авторских свидетельств на изобретение. Также получены Ч положительных решения на выдачу авторских свидетельств.
Объем работы. Диссертация общим объемом Iff страниц содержит введение, шесть глав, основные выводы и, рекомендации, список использованных источников из 98 наименования, {0 таблиц, W ри.~ сунков и приложения на 40 страницах,