Содержание к диссертации
Введение
2. Исследование состояния изученности вопроса влияния гидравлического решма работы долота в условиях изменяющегося дифференциального давления постановка. задачи 8
3. Технико-технологические условия'и методика экспериментальных исследований 14
3.1. Характеристика условий района проведения иосле дов аний 24
3.2. Оценка степени точности и достоверности определения поровых (пластовых) давлений различными методами . 28
3.3. Условия и особенности проведения промыслового планируемого эксперимента
3.4-. Методика экспериментальных исследований, 39
3.5. Измеряемые и регистрируемые величины... ,40
3.6. Ограничения величин дифференциального давления ДР и частоты вращения долота при проведении планируемого эксперимента 141
3.7. Порядок и объём проводимых исследований. 42
3.8. Обоснование числа повторных опытов 48
3.9. Определение потерь давления в кольцевом-пространстве при циркуляции 49
4 Промысловые экспериментальные исследования гидравлического рееима работы долота в условиях изменяющегося дифференциального давления при бурении скванин (интервалов) в объединении "грознефть" ,56
4-.1. Результаты проведения планируемого промыслового эксперимента при бурении под первую промежуточную колонну в интервале 300- -3000 метров 56
4.2. Результаты проведения промыслового планируемого эксперимента при бурении под по-, тайную колонну в интервале 3000-4000 м 60
4.3. Результаты проведения планируемого промыслового эксперимента при бурении под вторую промежуточную колонну в интервале 4000-4900 метров 81
4.4. Результаты проведения планируемого промыслового эксперимента при бурении под эксплуатационную колонну в интервале 4900 * 5300 метров 84
5. Анализ и обработка результатов прошсловых исследований . 91
5.1. Установление зависимости механической скорости проходки V от параметров режима бурения 91
5.2. Установление зависимости VM=^(G, V 4Др] с целью определения рациональных пара метров режима бурения 99
5.3. Использование формулы механической ско рости проходки (5.9) для условий бурения верхнемеловых отлокений
5.4. Определение оптимального расхода бурово гораствора с целью достикения максимума механической и рейсовой скоростей проходки
6. Исследование стойкости долот в условиях изменяюще гося дифференциального давления 142.
6.1. Промысловые исследования зависимости от АР Установление эмпирической за висимости 144
Основные выводы и рекомендации 149
Список литературы ,151
Приложения і Г?9
- Оценка степени точности и достоверности определения поровых (пластовых) давлений различными методами
- Результаты проведения промыслового планируемого эксперимента при бурении под по-, тайную колонну в интервале 3000-4000 м
- Результаты проведения планируемого промыслового эксперимента при бурении под эксплуатационную колонну в интервале 4900 * 5300 метров
- Определение оптимального расхода бурово гораствора с целью достикения максимума механической и рейсовой скоростей проходки
Введение к работе
В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года", принятых на ХХУІ съезде КПСС, предусматривается увеличение годовой добычи нефти, включая газовый конденсат, до 620-64-5 млн.т.
Для решения этой задачи необходимо дальнейшее наращивание объёмов бурения за счет коренного улучшения технико-экономических показателей на основе технического перевооружения и дальнейшего совершенствования технологии бурения.
Это приобретает особо важное значение при бурении глубоких скважин, стоимость строительства которых в настоящее время очень высока. Так, стоимость бурения скважин на глубину 5300-5800 метров в сложных геолого-технических условиях объединения "Гроз-нефть" достигает 4- млн.рублей, а продолжительность цикла строительства - 2,0 +2,5 года.
В будущем разведка и разработка месторождений углеводородного сырья связана с бурением глубоких скважин. Перспективность этого направления подтверждается открытием в последние годы крупных месторождений нефти и газа в Западном Казахстане j3? /•
Эта задача актуальна и для объединения "Грознефть", являющегося районом бурения глубоких скважин в наиболее сложных геолого--технических условиях.
Одним из путей повышения технико-экономических показателей в глубоком бурении является разработка и применение технологии с регулируемым дифференциальным давлением д Р в системе "скважина-пласт".
В сложных геолого-технических условиях объединения "Грознефть" в частности, на площади Правобережная, стратиграфический разрез которой представлен проницаемыми и непроницаемыми породами с аномально-высокими пластовыми давлениями (АВПД), возможно применение технологии бурения как с отрицательными, так и с положительными значениями Р • К настоящему времени в Советском Союзе и за рубеком накоплен большой промысловый материал о влиянии р на механическую скорость проходки V
Исследования в этой области были направлены на выявление зависимостей механической скорости проходки V, от отдельных пара-метров рекимв бурения и промывки при положительных значениях АР j однако непрерывных кривых зависимости VM от совокупного влияния этих величин в широком диапазоне их изменения не установлено. В то Ее -время в области отрицательных Р применительно к условиям глубокого бурения объём проведенных исследований невелик,а результаты, полученные при этом, носят дискретный характер и не раскрывают совокупного влияния на механическую скорость проходки дифференциального давления,скорости истечения из наездок гидромониторных долот У„ и параметров режима бурения: осевой нагрузки ист на долото 6 и частоты вращения долота П .
Следует отметить, что вопрос очистки забоя скважины в условиях изменяющегося АР ДО конца не изучен. Увеличение V с ростом V, является результатом прямого воздействия струи и« как следствие, улучшения условий очистки забоя скважины. С другой стороны, рост V с уменьшением ДР обусловлен эффектом разуплотнения глин в зонах АВПД и снятием избыточного давления на забой, что предупреждает повторное воздействие вооружения долота на выбуренную породу и также улучшает очистку забоя. Однако, до настоящего времени влияние на V одновременно изменяющихся V и А.Р в области положительных и отрицательных его вели ист ,чин не исследовано.
В то же время в практике бурения зачастую важно знать, как скорректировать V__ в случае изменения АР ДЛЯ достижения (сохранения) заданных показателей работы долота.
Б свете изложенного постановка и проведение в условиях глу- • бокого бурения экспериментальных промысловых исследований совместного влияния дифференциального давления в области его отрицательных и положительных величин, режима промывки и параметров режима бурения на показатели работы долота и выявление количественных соотношений между ними весьма актуальны.
При проведении исследований широко использован метод планирования эксперимента с регистрацией параметров режима бурения станцией их контроля ( "ДАТА -Unit), Реологические параметры буровых растворов измерялись с помощью ротационного вискозиметра ( Fomn ).
В процессе проведения экспериментов установлена корреляционная связь стойкости долота Т по опоре от изменения АР •
По результатам проведенных исследовании нами произведена попытка установить математическую зависимость процесса углубления скважины VM=(6, p,Q,VWCT P).
На основании полученных зависимостей и результатов проведенных экспериментов определены рациональные сочетания дифференциального давления, режима промывки и параметров бурения по интервалам глубин и разработаны конкретные рекомендации, повышающие темп углубления скважин на площади Правобережная объединения "Грознефть".
Автор выражает глубокую признательность к.т.н.Дубенко В.Е. за помощь, оказанную в постановке исследований и обсуждении полученных результатов, а также сотрудникам Грозненского ЭЙО ВНИИБТ и Грозненского УБР за помощь при проведении промысловых экспериментов.
Оценка степени точности и достоверности определения поровых (пластовых) давлений различными методами
Нами проведены работы по сравнительной оценке степени достоверности и точности результатов определения градиента порового давления по данным геофизики и методу o(GS - экспоненты при бурении скважин Ш 138 и 141 Правобережная / 20 /.
Скважина 138 Правобережная, разведочная на верхний мел,имела проектную глубину 5300 ы, а скважина 141 Правобережная - эксплуатационная с проектной глубиной 5100 метров; на скважине 138 Правобережная была смонтирована установка "Уралмаш-ЗД", а на скважине 141 - пУралмаш-4Э". Эти скважины имели проектные конструкции,приведенные на рисунке 3.1. Многоколонность денной конструкции обусловлена необходимостью разделения несовместимых по условиям бурения зон.
Первая промежуточная колонна диаметром 339,7 мм спускается для перекрытия акчагыльских, апшеронских, континентальной толщи и карагано-чокракских отложений, имеющих минимальный градиент по-рового (пластового) давления 0,011-0,012 МПА/м,и неустойчивых сарматских глин.
Потайная колонна 0 273 мм перекрывает неустойчивые отложения глин верхнего Майкопа, имеющих градиенты порового давленияg?ad{j[o= 0,019-0,0205 МПа/м. Вторая промежуточная колонна 0 194 х 219 х 245 мм спускается в кровлю фораминифер с целью перв крытия нижнемайкопских отложений с пропластками высоконзпорных песчаников, имеющих araa Phop =0,018-0,023 МПа/м. Эксплуатационная колонна 0 114 х 140 х 168 х 194 мм спускается в кровлю нижнемеловых отложений для перекрытия трещиноватых коллекторов верхнего мела с целью их последующей эксплуатации.
Бурение скважин 138 и 141 Правобережная под колонну 0 339,7 осуществлялось до глубины 1300 метров совмещенным турбинно-ротор-ным, а ниже- роторным способом ступенчатым забоем трехшарршечны-ми долотами 0 295 мм и 311,1 мм с одновременным расширением РДУ и РШ 0 394 мм. После крепления скважины первой промежуточной колонной до проектной глубины бурение обеих скважин осуществлялось роторным способом.
На обеих сквакинах устанавливалась станция контроля процесса бурения " 0ata"Unii", дающая возможность одновременно фиксировать в аналоговой и цифровой форме двенадцать технологических параметров, приведенных в таблице 3.2.водились следующим образом. При бурении по режимным параметрам, регистрируемым станцией контроля процесса бурения,установленной на буровой, рассчитывалась d g - экспонента и по ней определялся Qiod Pnop . Затем производили геофизические исследования пробуренного интервала, по результатам обработки которых контора полевой геофизики выдавала значения градиентов. Полученные величины сравнивались между собой.
На рис.3.3 представлены результаты определения поровых давлений геофизическими методами и по изменению обобщенного параметра dGg -экспоненты при бурении верхнемайкопских отложений на скважине 138 Правобережная в интервале 3200-4250 м. Сопоставляя полученные данные, можно заметить, что кривая I имеет плавный характер. В отличие от нее кривая 2 (значение градиентов порового давления, определенных по dce - экспоненте) имеет ряд всплесков, характеризующих изменение значений градиентов поровых давлений от 0,0182 (точка "а") до 0,0198 МПа/м на глубине 3740 (точка "в") и до 0,0224 МПа/м на глубине 3982 (точка "о(")» По данным геофизики градиент порового давления составляет 0,0184 МПа/м на глубине 3740 (точка "е ") и 0,0178 МПэ/м на глубине 3982 м (точка " j ").
Разница в значении поровых давлений, определенных геофизическим методом и по aQg -экспоненте, составляет на глубине 3740-5,2 МПа, а на глубине 3982- 17,9 МПа.
Поскольку методом прямого замерз с помощью испытателя пластов определить величину значения истинного порового давления невозможно вследствие неустойчивости пород и малой мощности пропласт-ков песчаников с АВПД,то критерием оценки правильности их величин можно принять состояние скважины.
В процессе бурения на глубине 3740 м- было отмечено появление газированных пачек в глинистом растворе. После увеличения плотности глинистого растворе от 1820 до 1920 кг/м3 поступление газа в скважину не прекратилось - по-прежнему наблюдались газированные пачки в процессе промывки скважины. Учитывая, что для поступления газа в сквакину необходима определенная депрессия на пласт, можно утверждать, что значения величин поровых давлений, определенных методом dts - экспонента в локальных замкнутых коллекторах,ближе к истинным. Таким образом, исходя из выше изложенного, можно отметить:1. Значения величин поровых давлений, определенных геофизическим методом и по dcs - экспоненте в локальных коллекторах малой мощности в верхнемайкопских отложениях,различаются на 7-25%, 8 в общем массиве глинистых отложений- до 3%.2. Результаты, полученные методом d s " экспоненты, более предпочтительны.
Учитывая это, при проведении планируемых экспериментов по теме диссертации значения поровых давлений определялись по методу acs - экспоненты. Б процессе бурения опытно-показательной скважины 141 Правобережная и скважины 154 Правобережная нами продолжались работы по сравнительной оценке степени точности в определении поровых давлений по olcg - экспоненте и геофизическим методом. Выводы, полученные при проводке скважины 138 Правобережная о степени точности определения поровых давлений методом olcs -экспоненты, подтвердились.
На рисунке 3.4 представлены значения величин градиентов поровых давлений, рассчитанных по методу Acs - экспоненты в интервалах, где он был применен, и геофизическими методами по скважинам 141 и 138 Правобережная (кривая "а "). Там же приведены значения фактически применявшейся плотности бурового раствора (кривая " Ь ").
Результаты проведения промыслового планируемого эксперимента при бурении под по-, тайную колонну в интервале 3000-4000 м
Для проведения многофакторного эксперимента по методу комбинационных квадратов нами были приняты следующие пределы и уровни изменения каждого фактора: пять значений Ар от -6 до + 2 МПа (-6; -4; -2,0; + 2 МПэ), пять значений скоростей истечения из насадок в пределах от 20 до 100 м/с (20; 40; 60; 80; 100 м/с) и четыре значения осевой нагрузки G » изменяющейся в интервале 100-250 Кн (100; 150; 200; 250 Кн). В соответствии с этим на сквакинах 141 и 154 Правобережная был проведен полный многофакторный эксперимент, в результате которого получено сто значений V приведенных в таблице 4.2.М Твердость породы в отложениях верхнего Майкопа на площади Правобережная по данным СевКавНИПИНефть колеблется в пределах 1,1-3,7 МПа. Для близлежащей площади Хаян-Корт эта величина по данным /32 / составляет 2,8 МПа.
В пределах же вскрываемого разреза в интервале проведения эксперимента с увеличением глубины на 400 450 метров твердость породы практически не менялась / $2 /На рис.4.4 приведены кривые изменения КС и ПС в интервале эксперимента, характеризующие постоянство литологического составе.
Скорости истечения из насадок гидромониторного долота V ,истравные 20, 40,60, 80 и 100 м/с были достигнуты при значениях расхода бурового раствора Q ,равных, соответственно: 0,0083; 0,0167; 0,025; 0,0334; 0,0417 м3/с.
Реологические критерии бурового раствора определенные с по-мощью ротационного вискозиметра ( Напп ), при проведении промыслового эксперимента изменялись незначительно. На рис.4.4 приведены результаты нескольких замеров реологических критериев в интервале проведения поисков.
По данным, приведенным в таблице 4.2, получены зависимости механической скорости проходки VM от скорости истечения из насадок для всего диапазона изменения нагрузок и каждого значения дифференциального давления. Эти зависимости приведены ;на рисунках 4.5 и 4.6.
По ним построены графики зависимости, механической скорости проходки от дифференциального давления и скорости истечения из насадок для значений осевых нагрузок на долото, равных Ю0;150; 200; 250 Кн, которые приведены на рисунках 4.7-4.10.
В разделе 5 Будет выполнена математическая обработка этих зависимостей с целью выявления аналитических выражений,позволяющих определить максимум механической скорости проходки.
Анализируя полученные зависимости, можно сделать следующие выводы.1. Механическая скорость проходки \ , при прочих равных условиях, с уменьшением дР увеличивается. Причем темп ее увеличения особенно возрастает в областях отрицательных значений.р.
Однако, увеличение VM за счет изменения дР в сторону отрицательных его величин имеет предел,обусловленный прочностными характеристиками скелета горных пород, а также продолжительностью бурения интервала, черезмерное увеличение которой может привести к осложнениям ствола скважины.
Во время проведения промыслового эксперимента при изменении лР от +2.0 до -6.0 МПа осложнений, связанных с устойчивостью стенок скважины, не наблюдалось. Однако, было установлено,что в диапазоне снижения АР ОТ -4-.О до-б.О МПа происходило резкое изменение темпа роста Vw в сторону увеличения.
С учетом изложенного, в целях предупреждения осложнений на площади Правобережная, для практического применения рекомендуется величина Ар не ниже- 5.0 МПа.2. Роль \LT в повышении V в областях отрицательных дрвозрастает.
Для достижения одной и той же VM в области отрицательных др требуется значительно меньшая VrT .Так,например, для обеспечения V =2,5 м/ч при G =150 Кн и др= +1,0м:.МПа необходима Уист =95 м/с, а для обеспечения этой же VM при АР = -2.0 МПа и той же G достаточна V т =43 м/с.
Это обстоятельство дает возможность компенсировать изменение одного параметра другим для достижения заданной VM в зависимости от конкретных геолого-технических условий. 3. В глубоком бурении увеличение VM наиболее целесообразно обеспечивать с учетом комплексного воздействия на нее величии АР и VMCT .
По результатам промыслового эксперимента построены зависимости VM от G для исследуемого диапазона изменения скорости истечения Уист и некоторых значений дифференциального давления АР . Эти зависимости приведены на рисунке 4.II.
Из этого рисунка видно,что каждая линия графика VM=-f)(G) отклоняется от "рабочей кривой" /56 / в определенной точке, характеризующей начало несовершенной очистки забоя. Причем с ростом дР от - 6 до + 2 МПа эти точки смещаются в сторону увеличения G .
В таблице 4.3 приведены значения G , \/ и V ,характе ист мрищующие каждую точку начале зашламления забоя для данного дР .Нанеся данные из таблицы 4.3 на график в координатах VM и & и соединив все точки с одинаковыми значениями Р и V » мн получили множество (поле) точек, каждая из которых характеризует границу совершенной очистки забоя (см.рис.4.12).
Данный график "имеет большое практическое значение. Пользуясь им, по заданным величинам VM и др можно определить единственное сочетание Уист и G определяющее предел,или границу совершенной очистки забоя.В процессе проведения промыслового планируемого эксперимента параллельно проводилось выявление зависимости У отдР , изменяющегося вследствие варьирования Q при бурении долотами с центральной промывкой. С этой целью бурение осуществлялось долотами с центральной промывкой и гидромониторными одного диаметра и энергоемкости с применением КНБК,включающей опорно-центрирующие элементы согласно 3.7. На риснуках 4.13и 4.14 приведены зависимости VH от G V от Q для
Результаты проведения планируемого промыслового эксперимента при бурении под эксплуатационную колонну в интервале 4900 * 5300 метров
Б соответствии с п.3.4, промысловый эксперимент по определению рационального значения расхода бурового раствора для дости-кения максимума механической скорости проходки \ проводится при положительном значения ,др = + 1,0 МПа. Согласно таблице 3.7, величина осевой нагрузки на долото G задавалась 80; 100; 120; 140 и 160 Кн, a Q: -0,0085; 0,0112; 0,0133 м3/с. При этом скорость истечения из насадок была 57,76 и 90 м/с, а потери давления в кольцевом пространстве,определенные расчетом, соответственно, 1,5; 2,6; 3,6 МПа. Бурение велось трехшарошечннми гидромониторными долотами с герметизированными опорами диаметром 165,1 мм с зубковым вооружением с применением КНБК, включающей опорно-центрирующие элементы по диаметру долота. Поиски зависимостей проводились через 30 50 метров проходки в интервале залегания верхнемеловых отложений.Осродненные результаты по ряду поисков,проведенных в интервалах 4830 Анализируя зависимости, приведенные на рисунках 4.18 и 4.19, видим, что увеличение V cr для всего применявшегося диапазона G ведет к росту V до определенного предела Q . Этим пределом в условиях эксперимента являлась величина расхода 0,011 0,012 м3/с. Дальнейшее увеличение Q до 0,013 м3/с приводило к росту ДР за счет увеличения потерь в кольцевом пространстве до значений которые приводили к падению V и вызывали частичное поглощение бурового раствора.
Таким образом, в интервале бурения верхне-меловых отложений, в которых пределы изменения АР весьма ограничены: с одной сто 89роны,- возможностью нефтегазопроявлений, а, с другой стороны- ка тострофическим поглощением бурового раствора, основным критериемс целью достижения максимума VM является величина Q . Аскорость истечения должна выбираться максимально-возможной,исходя из принятого Q и технических возможностей буровой установки.1. По результатам промыслового многофакторного эксперимента, проведенного в соответствии с разработанной методикой (см.3.4) в основных стратиграфических горизонтах площади Правобережная,получены зависимости механической скорости проходки VM от скорости истечения VMCT ,расхода бурового раствора Ц , осевой нагрузки на долото G в условиях изменяющегося дифференциального дав ления дР для отрицательных и положительных его значений.2. На основании анализа результатов эксперимента установлено:2.1. Механическая скорость проходки VM , при прочих равных условиях, с уменьшением АР увеличивается. Темп увеличенияVM кратко возрастает в областях отрицательных значений ЛР от -4.0 до -6,0 МПа.2.2. Роль скорости истечения в повышении VN в областях отрицательных значений дифференциального давления возрастает.2.?. Увеличение механической скорости проходки наиболее целесообразно обеспечивать с учетом комплексного воздействия на нее-Р и Чет 2.4. Достижение одного и того же значения VM при положительных АР требует применения VMGT, величина которой значитель но больше,чем при отрицательных ДР .2.5. Пределом уменьшения АР в сторону отрицательных зна чений, обусловленным прочностными характеристиками скелета горных пород и продолжительностью бурения интервала верхнего май-копа для площади Правобережная,является величина,равная -5.0 Ша,2.6."Пределом положительных значений Ар , превышение которого не ведет к существенному изменению V , является величина др , равная +3,0 МП8.2.7. При бурении интервалов, в которых пределы изменения Ар ограничены, основным критерием с целью достижения максимума V является величина расхода бурового раствора, а V должна выбираться максимально возможной, исходя из принятого Q и технических возможностей буровой установки.3. Применительно к условиям бурения верхнего Майкопа получены сочетания Ар , V и G » при которых для заданной VИСТ соблюдается условие совершенной очистки забоя.4. Выявлена качественная сходимость зависимостей V отскорости истечения VWCT и осевой нагрузки для долот с фрезерованным и зубковым вооружением в интервале бурения нижнего май копа в диапазоне изменения Ар от +8.0 до +12.0 МПа.
Установление достоверных эмпирических зависимостей скорости проходки от параметров режима и условий бурения лежит в основе оптимизации процесса разрушения горных пород на забое скважины. Однако, до настоящего времени нет общепризнанной формулы,отражающей зависимость механической скорости проходки VN от параметров режима бурения в условиях изменяющегося в области отрицательных и положительных значений дифференциального давленияДР . Как указывалось в разделах 3 и 4, незначительное изменение этой величины может изменить VM в кратное число раз. Выбор наиболее рациональных сочетаний параметров ренима углубления в зависимости от конкретного Р имеет важное значение для достижения наилучших технико-экономических показателей при бурении.
С целью установления взаимосвязи между Р и параметрами режима бурения нами проведена математическая обработка результатов промысловых исследований.Для этого графики V = \ ( J? \(,сг G )» приведенные на рисунках 4.7-4.10, были представлены полиномом следующего вида:
Определение оптимального расхода бурово гораствора с целью достикения максимума механической и рейсовой скоростей проходки
Как отмечалось в 5.3, функция VM = (G,Q,AP ), пред ставленная формулой (5.12), имеет экстремум в некоторой точке, соответствующей VM и Qv , то есть увеличение расхода свышей этой величины приводит к уменьшению механической скорости проходки при прочих равных условиях. Определим значение Q , которое обеспечит максимум механической VMmQ и рейсовой скоростей проходки Vp . Для этого продифференцируем выраже ние Vp по расходу промывочной жидкости и приравняем его к dVp dVn нулю, заметив, что равенство первых производных: Q И TQ будет иметь место лишь в случае, когда время бурения Tg в Пренебрегая за малостью величиной -=—& , окончательно получаем то значение оптимального расхода QonT , которое при заданных величинах: статическом дифференцированном давлении АВ, суммарной площади промывочных отверстий долота и условном коэффициенте гидравлических сопротивлений обеспечит максимум механической и рейсовой скорости проходки,то есть: з 2 где; QonT в м3/с; $ в м2 ; в МПа и в МПэ/(-—) Следует отметить, что по ДР , G и V формула (5.12) экстремума не имеет. Произведем проверочный расчет по формуле (5.17) оптимальных расходов бурового раствора для условий бурения верхнего Майкопа и верхнего мела с использованием гидромониторных долот. Предварительно, по формуле (5.14) рассчитаем величины VM для этих условий бурения. Исходные данные и результаты расчетов сведены в таблицы 5.12-5.14 и представлены на рисунке 5.12, откуда следует. I. Значение Q при прочих равных условиях не зависит от Таблица 5.14 Исходные данные, результаты расчета VMpftctf по формуле (5.14) фактические значения. Ч а л-г и оптимальная величина расхода бурового раствора Оопт по формуле (5.17) для условий бурения верхнего мела гидромониторными долотами диаметром 165,1 мм при величинах дифференциального давления в статике и осевой нагрузке,соответственно равных : величины осевой нагрузки на долото. 2. С уменьшением величины дРсг от 0 до -6,0 МПа Qorvr смещается в сторону меньших значений. 3. При значениях РСТ . более +3,0 МПа, что имеет место при бурении нижнего Майкопа,оптимальное значение 0Опт практически недостижимо,то есть увеличение Q не ведет к уменьшению VN .В этом случае при выборе Q следует исходить из общепринятых критериев. 4. С уменьшением площади кольцевого пространства и с увеличением глубины сквакины значение Q0nT резко уменьшается вследствие существенного увеличения (см.кривую 6 на рис.5.12). 5. В таких случаях увеличение расхода бурового раствора приводит к снижению показателей бурания. Для условий объединения "Гроз-нефть" при бурении верхнемеловых отлоЕбНий долотами диаметром 165,1 мм нецелесообразно увеличивать Q свыше 0,011-0,012 м3/с, а при бурении верхнемайкопских отложений долотами диаметром 295,3 мм при отрицательных Р - свыше 0,032 0,036 м3/с (см.кривые 1-4- на рис.5.12). 6. При выборе Q0hT в каждом конкретном случае следует учиты вать дифференциальное давление и его изменение при промывке. Для удобства расчетов по формуле (5.17) в п.5.5.1 нами приводится номограмма, которая позволяет в условиях изменяющегося дифференциального давления дР определять оптимальный расход бурового раствора,обеспечивающий максимум механической,рейсовой скоростей проходки. 5.4.1. Построение номограммы для определения оптимального расхода бурового раствора QonT ,обеспечивающего максимум механической VM и рейсовой скорости проходки VP при изменяющемся дифференциальном давлении АР . Для построения номограммы воспользуемся методом, изложением в / 68 /. Для облегчения инкенерно-техническому персоналу работы с номограммой величины SfQ и выражаем, соответственно, в см2, л/с и МПэ/(л/с)2. Номограмму строим для следующих значений величин,входящих в формулу (5.17): Ар от - 10 до +13 МПа, S от 0.5 до 10 см2, от 1000 до 20000. Ю б МПа/(л/с)2 и Q от 10 до 50 л/с. Эти значения охватывают наиболее характерные сочетания величин др S и Q при бурении на площади Правобережная. Используя формулу (5.17), строим график зависимости K = J)(AP,W приведенный на рисунке 5.13. Определим максимальное и минимальное значение коэффициента : С учетом (5.19) (5.20), принимаем следующие значения п К ": 8; 16; 24; 32; 40; 48; 54; 62. Выразим из (5.18) величину дРст : (5.21) С помощью (5.21) построим график зависимости АДТЯ[ [ К ) Для этого рассчитаем все значения дРс в зависимости от принятых величин К для каждого , лежащего в интервале изменения (1000 20000 ) х 10 б -Ш+ . Результаты расчетов при (л/с)2 ведены в таблице 5.15 и представлены на рисунке 5.13. »Р МПа ( -аРґІПа-Ш -90 -4,0 - 0 -6,0 -50 -40 -3,0 -2,0 V Рис.5.ІЗ. График зависимости раіс ст давления р г четных значений статического дифференциального т изменения коэффициента "К" Используя формулу (5.18)}построим график зависимости K"nQ) Для этого рассчитаем величины К в зависимости от Q для всех значений S в принятом диапазоне их изменения. Результаты этих расчетов представлены на графике (смотри рисунок 5.14). С помощью графиков, представленных на рисунках 5.15 и 5.ІЙ-, методом наложения / 68 / получаем номограмму, которая приведена на рисунке 5.15. Там же дан ее ключ. Используя номограмму, можно определить оптимальный расход бурового раствора 0 от для заданных значений дифференциального давления в статике aPdT , условного коэффициента гидравлических сопротивлений и суммарной площади насадок в долоте &
