Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Влияние дифференциального давления на буримость горных пород (на примере нефтяных и газовых месторождений Азербайджана и Туркмении)

Диссертация: Влияние дифференциального давления на буримость горных пород (на примере нефтяных и газовых месторождений Азербайджана и Туркмении)
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Предложена методика оптимизации процесса углубления забоя при бурении скважин роторным и турбинным способами с использованием технологии бурения с регулированием дифференциального давления, которая позволяет существенно повысить технические показатели работы долот и снизить себестоимость I м проходки в кайнозойских отложениях Азербайджана и Туркмении). основные вывода и ржомендации. Часовая… Читать ещё >

Влияние дифференциального давления на буримость горных пород (на примере нефтяных и газовых месторождений Азербайджана и Туркмении) (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • 1. ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ОЦЕНКЕ ВЛИЯНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ И ПРОМЫВКИ СКВАЖИН НА БУРИМОСТЬ И СТОЙКОСТЬ ШАРОШЕЧНЫХ ДОЛОТ
    • 1. 1. Влияние дифференциального давления на процесс разрушения забоя глубоких скважин и стойкость шарошечных долот
    • 1. 2. Гидравлическая программа промывки глубоких скважин
  • 2. МЕТОДИКА. ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ И ОБРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ
    • 2. 1. Общие положения
    • 2. 2. Промысловые исследования
    • 2. 3. Определение оптимального количества экспериментов и выбор модели
  • 3. ПРОМЫСЛОВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
    • 3. 1. Исследования по выбору параметра оценки эффективности гидравлической программы промывки скважин
    • 3. 2. Исследование влияния гидравлической мощности, реализуемой на долоте, на буримость
    • 3. 3. Исследование вопросов подведения к забою максимума гидравлической мощности при проводке глубоких скважин
    • 3. 4. Исследование влияния частоты вращения и осевой нагрузки на механическую скорость проходки
    • 3. 5. Исследование влияния регулируемых параметров на стойкость шарошечных долот
    • 4. 1. Определение зависимости механической скорости проходки от регулируемых параметров с учетом влияния гидравлической мощности, реализуемой на долоте и дифференциального давления
    • 4. 2. Выбор модели процесса износа опор долота. .. .. юб
    • 4. 3. Определение достаточного числа уровней варьирования для определения параметрических коэффициентов и проверка модели
  • 5. ОПШЖЗАЦШ РЕЖИМ БУРЕНИЯ
    • 5. 1. Методика определения коэффициентов базовых зависимостей. хх
    • 5. 2. Оптимизация процесса углубления забоя

Этот пример убедительно свидетельствует о том, что в условиях интенсификации процесса разрушения породы забоя за счет уменьшения угнетающего действия избыточного Рэ#Ф вопросы совокупного влияния цромывки скважины и других регулируемых параметров приобретают особую актуальность. Однако проблема оптимального использования ограниченной гидравлической мощности насосной установки практически не исследована. Некоторыми исследователями [ 2,17,18, 22,23J на базе математической модели цроцесса углубления забоя скважины даны рекомендации по его оптимизации при роторном способе и бурении гидравлическими забойными двигателями (ГЗД). Однако проблемы оптимизации режима бурения глубоких скважин в терригенных отложениях кайнозойского комплекса в условиях низких и отрицательных дифференциальных давлений практически не исследованы.

Принципиально важный, для технологии бурения глубоких скважин забойными двигателями, вопрос о распределении гидравлической мощности подводимой к забою рассматривается либо вне связи с мощностью срабатываемой на долоте [22,27,28], либо без рекомендации по оптимальному распределению ее между турбобуром и долотом £2э/.

В настоящей работе поставлены задачи, на основе промысловых исследований, проводившихся в процессе бурения опытных и опорно-технологических скважин в Азербайджане (1968.1983 гг.) и в Туркмении (1980.1983 гг.) исследовать:

— совокупное влияние различных факторов на эффективность процесса разрушения забоя глубоких скважин в терригенных отло-жения/х кайнозойского возраста при использовании технологии бурения с регулированием дифференциального давления ;

— влияние условий промывки скважины на технико-экономические показатели процесса бурения и выбор универсального параметра оценки ее эффективности.

На базе проведенных исследований разработать:

— математическую модель процесса углубления забоя скважины и методику выбора оптимальных режимных параметров, с учетом влияния дифференциального давления и гидравлической мощности, реализуемой на долоте, при роторном способе и бурении ГЗД;

— методику использования ограниченной гидравлической мощности насосной установки буровой, с целью обеспечения оптимальных условий промывки скважины при дифференциальных давлениях ниже пороговых при бурении роторным способом и ГЗД.

Провести промышленную проверку и дать оценку эффективности разработанных рекомендаций при бурении скважин в Азербайджане и Туркмении.

I. ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ОЦЕНКЕ ВЛИЯНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ И ПРОМЫВКИ СКВАЖИН НА БУРИМОСТЬ И СТОЙКОСТЬ ШАРОШЕЧНЫХ ДОЛОТ.

ВЫВОДЫ.

1. При Рдиф больше пороговых нецелесообразно реализовать на забое большую гидравлическую мощность.

2. Со снижением Рзиф (в области ниже пороговых) оптимальные значения режимных параметров (С, П, N3) смещаются в область высоких значений.

3, Высокая эффективность процесса углубления забоя, при бурении скважин в условиях Р Зиф ниже пороговых, может быть обеспечена при наличии мощных буровых насосов и использовании гидромониторных долот.

4. Предложена методика оптимизации процесса углубления забоя при бурении скважин роторным и турбинным способами с использованием технологии бурения с регулированием дифференциального давления, которая позволяет существенно повысить технические показатели работы долот и снизить себестоимость I м проходки в кайнозойских отложениях Азербайджана и Туркмении). основные вывода и ржомендации.

1. Уточнено понятие о пороговом дифференциальном давлении, как функции исключительно природных условий.

Установлено, что при бурении скиажин в терригенных отложениях кайнозойского возраста в диапазоне Рд^/ф больше чем пороговое (в рассмотренных условиях изменяется от 4 до 6 МПа), чувствительность Мм к режимным параметрам снижается и процесс бурения становится практически неуправляемым.

2. В диапазоне Р$цФ меньше порогового, чувствительность Ум к режимным параметрам, особенно гидравлическим, резко возрастает, вследствие чего полная реализация потенциальных возможностей технологии бурения с регулированием дифференциального давления возможна только при оптимальном сочетании режимных параметров.

3. Теоретическими и экспериментальными исследованиями установлено, что при бурении глубоких скважин в рассмотренных условиях, по мере снижения Ррг/ф, реализуемая на долоте гидравлическая мощность, необходимая для максимального использования потенциала технологии бурения с регулированием дифференциального давления, существенно возрастает.

4. Предложен новый способ регулирования производительности, буровых насосов, позволяющий подвести и реализовать на забое максимальную гидравлическую мощность, что особенно важно при бурении скважин с использованием технологии с регулированием дифференциального давления.

5. Разработана и прошла проверку математическая модель процесса углубления забоя скважины, учитывающая совокупное действие дифференциального давления, гидравлической мощности, реализуемой на забое, и других регулируемых параметров, позволяющая прогнозировать оптимальные параметры режима бурения и показатели работы долот.

6. Часовая стойкость шарошечных долот при бурении в рассмотренных условиях, когда выход их из строя в подавляющем большинстве случаев обусловлен износом опор (как открытых, так и герметизирореализуемой на долоте. Зависимость часовой стойкости опор от режимных параметров для открытых и герметизированных опор имеет одинаковый качественный характер.

7. Разработан способ оптимизации режима бурения гидравлическими забойными двигателями, предусматривающий рациональное распределение максимально возможной гидравлической мощности между мощностью, реализуемой в гидравлическом двигателе и в промывочных устройствах долота.

8. За счет поддержания режима бурения, близкого к рекомендуемому по методике, проходка на долото и механическая скорость проходки на 7 скважинах объединения «Туркменнефть» в среднем возросли на 50 $.

Суммарный экономический эффект составил 88 тыс. руб. ванных), практически не зависит гидравлической мощности,.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Э. Современное глубокое бурение. М. «„Недра“, 1969, с.7−224.
  2. А.А. Математическая модель процесса бурения для оптимизации параметров его режима.-РНТС, сер."бурение», вып.1,М., ВНИИОЭНГ, 1983, с.3−5.
  3. Р.Л., Байдюк Б. В. «Гельфгат Я.А. и др. Промышленное опробование метода бурения с регулированием дифференциального давления в системе „скважина-пласт“.-Тр.ВНИИБТ, вып. ЗД, М., 1978, с.173−178.
  4. Р.Л., Гельфгат Я. А., Мдивани А. Г. и др.Исследование режимов бурения при регулировании дифференциального давления в системе „скважина-шгаст“.-ТР.ВНИИБТ, вып. Ж1,М., 1978, с. 183−194.
  5. Д.И., Бенит Е. И. Промысловые исследования влияния дифференциального давления на механическую скорость проходки. -НТС, сер."Бурение», вып.7,М."ВНИИОЭНГ, 1969, с.33−40.
  6. Я.А. О новых технологических процессах бурения глубоких скважин и вскрытия продуктивных горизонтов .-ТР.ВНИИБТ, вып. ХП, М., 1978, с.3−22.
  7. Дон Мурфи. Факторы, влияющие на скорость бурения.-НТС, сер. «Бурение», вып.12, М."ВНИИОЭНГ, 1969, с.28−32.
  8. Р.Т., Панченко Г. Г. Контроль дифференциальных давлений и вскрытие зоны АЕГЗД по данным механической скорости проходки. Нефтяное хозяйство, 1979, № 6, с.16−19.
  9. Ф.И. Оценка влияния дифференциального давления на буримость пород.-НТС, сер."Бурение", вып.6, М."ВНИИОЭНГ, 1974, с.3−6.
  10. Ф.И. Оценка влияния дифференциального давления и скорости вращения долота на механическую скорость проходки.-/НТО, сер."Бурение" вып.7,М., ВНИИОЭНГ, 1975, с.5−8.
  11. Колесников H.A."Шестаков Б.Н."Болонсевич С.А., Софронов В. А. Выбор осевой нагрузки в условиях дифференциального давления.--Нефтяное хозяйство, 1982, № I, с.10−13.
  12. Cunntyham R. J, 8сп1ок Cf.if. УРТ,
  13. Ю.А. «Ильинский В.М. „Кудина Л. А. Бурение на равновесии.- Нефтяное хозяйство, 1977, I 4, с.56−62.15. сМсшг&о W,?. The „Perfect Cleaning“ Thediy of? o-taty
  14. AtbMn^ „ff.Pettoi. TecJinot,“ im, J. VJ4PP/m~№.
  15. JJauzez W.C. Bit- Tooth Penetration Z/nc/еъ Simufytetf Bozehote Conao/itoon „& Petzof. Techno?,' ^/Я /433-/442.
  16. A.B., Орлов C.A. Оптимизация процесса углубления скважины на основе промысловых данных.-Нефтяное хозяйство, 1981, № П, с. 14−21.
  17. A.A., Чефранов К. А. „Шишкин О.П. Оптимизация процессов глубокого бурения, М., „Недра“, 1981, с.3−295.
  18. М.Д., Фараджев Т. Г., Векилов Т. Г. Влияние перепада давления на показатели работы долот.-НТО, сер."Бурение“, вып.7, М., ВНИИОЭНГ, 1967, с.8−10.
  19. Н.Ю., йманов A.A. Влияние аномально высоких пластовых давлений на показатели бурения.-Нефтяное хозяйство, 1979, № 10, с.9−13.
  20. Эмпирический подход к прогнозированию взаимодействия различных параметров бурения.-Экспресс-информация, сер./"Бурение“, вып.13, М., ВНИИОЭНГ, 1979, с.3−9.
  21. P.M., Р.В.Стрекалова. Расчет и оптимизация процессов бурения скважин. М., „Недра“, 1977, с.3−200.
  22. Ф.И. Эффективная технология бурения шарошечными долотами. Нефтяное хозяйство, 1977, $ II, с.10−12.
  23. Р.Л. Выбор модели процесса проходки скважин с учетом дифференциального давления.- Тр. ВНИИБТ, вып.57,М., 1983.
  24. Гераскин В. Т. Выбор оптимальных сочетаний параметров режима бурения скважины при изменяющемся дифференциальном давлении
  25. У) в объединении „Грознефть“ -НТО, сер."Бурение“, вып.7,М., ВНИИОЭНГ, 1983.
  26. С.М. Об оптимизации режимов бурения. Нефтяное хозяйство, 1972, !Ь 12, с.60−63.
  27. Г. И. Теория процесса турбинного бурения, Гостоптехиздат, М., 1978, с.3−128.
  28. Е.Г., Исаев В. И. Гидравлические расчеты промывки скважин при бурении. Методические указания к курсу „Гидроаэромеханика в бурении“, М., 1978.
  29. Ю.Р., Мациевский В. П. „Василенко A.A. Современная техника турбинного бурения. Киев, Техника, 1977.
  30. Д.С. „Карпенко М.М. и др. Обоснование некоторых параметров режима бурения скважин глубиной 10 000 м в районе Падар. Техника и технология глубокого бурения.-Тр.АзНИИбурнефть, вып. УП, „Недра“, М., 1965, с.3−13.
  31. В.В. Механика разрушения горных пород при сверхглубоком бурении. Новосибирск, „Наука“, 1966.
  32. В.В. Определение пластических свойств горных пород в условиях всестороннего сжатия.-Тр.ГрозНИИ, вып. ХШ, Гостоптехиздат, 1962.
  33. В.В. Механические свойства горных пород в условиях высоких давлений и температур. Гостоптехиздат, 1963.
  34. RoScnson cf, 9? a/7s, АЭМе, /РЖ1963, с.
  35. A.A., Аскеров Ф. А. Исследование влияния давления на механические свойства горных пород при вдавливании штампа, Сб.Механические свойства горных пород при вдавливании и их практическое применение, М., ВНИИОЭНГ, М., 1966.
  36. И.Д. Влияние горного и гидростатического давления на механические свойства горных пород при вдавливании. М., ВНИИОЭНГ, 1966.
  37. .А. Динамическое разрушение горных пород при вдавливании. М., Недра, 1970.
  38. А.Ж., Ван-Лингея Н.Х. Факторы, влияющие на механическую скорость проходки с увеличением глубины. Петролеум техно-лоджи, 1959, IX, XI, № 9, с.232−239.
  39. В.И. Об энергоемкости разрушения горных пород цри вращательном бурении.- Нефтяное хозяйство, 1972, № 10, с. 40. ?ЗсЛ?/?а/?7 Ж У. A near c/fybzooc/? ¿-о ?rfezfizez?^1. Me jetea&wn Co.,./WS.
  40. А.И., Попов А. Н. Механика горных пород. М. ,"Недра“, 1975, с.3−200.
  41. .И., Садыхов Ю. В., Габузов Г.Г.Новая критериальная зависимость для описания процесса бурения скважин. Известия АН Азерб. ССР, сер. наук о Земле, № 5, 1980.
  42. М.Г., Браженцев В. П., Залкин С. Л. и др.Исследование работоспособности и износа опор шарошечных долот, гл.1У, — ТНТ0. Сер."Машины и оборудование нефтегазовой промышленности“, М., ВНИИОЭНГ, 1973, с.45−50.
  43. Я.А., Орлов A.B. и др. К вопросу установления некоторых эмпирических зависимостей показателей работы долот отпараметров режима бурения в промысловых условиях. Бурение глубоких скважин.-Тр.ВНИИБТ, вып. IX, М., 1963, с.13−23.
  44. A.B. Определение оптимальных параметров режима бурения с помощью экспресс-метода при проводке скважины роторным способом. НТО, сер."Бурение», вып. З, М., ВНИИ0ЭНГ, 1971, с.1О-15.
  45. Дон Мурфи. Выбор оптимальных параметров режима бурения.-НТС, сер."Дурение", вып.1, М., ВНШ0ЭНГ, 1970, с.35−41.
  46. С.А. Влияние свойств промывочной жидкости на износ шариковых подшипников. Татарская нефть, № 2, 1962.
  47. В.П., Комм ЭЛ., Мокшин A.C. Стендовые испытания опор шарошечных долот.-Текущая информация, сер."Бурение", вып.5, М., ВНИИОЭНГ, 1977, с.3−9.
  48. А.М., Малкин И. Б., Шумилов А. П. Влияние условий промывки забоя на износ шарошечных долот.-Тр.ВНЖБТ, вып. ХНУ, М., 1970, с.66−73.
  49. Ф.И. Оценка стойкости опор шарошечных долот.--Нефтяное хозяйство, 1977, № 5, с.11−15.
  50. С.А. О влиянии твердости пород на износ опор трехша-рошечных долот.-Т^.ГрозНИИ, сб.№ 25, том П, Грозный, 1961.
  51. Ф.И., Орлов A.B. Резервы в технологии роторного бурения.-Нефтяное хозяйство, 1973, № 9, с.9−13.
  52. Справочник инженера по бурению. Том I «Недра»,, М., 1973, с. 116.
  53. К.В., Зайченко Л. И., Кравец С. Г. и др. Низколитражное турбинное бурение скважин в Белоруссии.-Тр.ВНИИБТ, вып. X УШ, М., 1979, с.126−129.
  54. Оптимизация гидравлики в скважине.-Экспресс-информация.Сер. «Бурение», М., вып.20, 1980, с.
  55. Метод предварительного расчета режима промывки.-Экспресс-информация, сер."Бурение", ВНИИОЭНГ, М., вып.2, 1977, с.
  56. .Г., Булатов А. И., Уханов Р. Ф., Бондарев В. И. Промывка при бурении, креплении и цементировании скважин.М., «Недра», 1974, с.3−239.
  57. .И., 1усман A.M., Гольдштейн Е. И., Энгель A.C. Исследование эффективности работы гидромониторных долот.-НТС, сер."Дурение", М."ВНИИОЭНГ, вып.20, 1980, с.
  58. А.К., Зубарев B.C."Федоров B.C. Промывка скважин при бурении, Гостоптехиздат, М., 1963, с.3−172.
  59. Методика проводки опорно-технологических скважин. ВНИИБТ, вып.61, М., 1971.
  60. A.B. О выборе насадок для гидромониторных долот и цилиндровых втулок буровых насосов.-РНТС, серия «Бурение», вып.2, М., ВНИИОЭНГ, 1982', с.2−5.
  61. P.A. Новые направления развития техники турбинного бурения.- Тр. ВНИИБТ, вып. ХП, М., 1976, с. 3−158.
  62. A.JT., Лабзенков Б. П., Москаленко Ф. Ф. Оптимальная мощность насосов буровой установки.-Нефтяное хозяйство, 1976, № 10, с.8−10.64. hummus Optimized afti&Lnfy, saves mneg., VI (ai&f 0i6s Уипе, voL jv^,
  63. .И. Справочник по гидравлическим расчетам в бурении. Гостоптехиздат, М., 1963, с.3−164.
  64. A.M. Математическая статистика в технике. Государственное издательство «Советская наука», М., 1958, с.3−466.
  65. Д. Анализ процессов статистическими методами .Перевод с английского В. Д. Скаржинского. Под ред.В. Г. Горского, «Мир», М., 1973, с.3−957.
  66. Д. Прикладное ннелинейное программирование. Пер. с анг. И. М. Быховский и В. Т. Вавилова. Под ред.М. Л. Быховского, 1. Мир", М., 1975.
  67. Исследование и разработка методов автоматизированной обработки экспериментальных данных. Разработка систем программ статистической обработки данных на ЭВМ «Минск-32». Карельский филиал института леса АН СССР, 1974.
  68. И.Б. Исследование влияния гидравлической мощности, подводимой к гидромониторному долоту на показатели его работы при бурении скважин на Самотлорском месторождении Западной Сибири. Тр. ВНИИБТ, вып. ХУШ, М., 1979, с. ПЗ-116.
  69. М.А. «Парфенов Б.М., Твертинова Э. П. Современное состояние энергоустановок, привода в бурении и критерии их выбора. -03Л, сер."Машины и оборудование нефтегазовой промышленности», ВНИИОЭНГ, М., 1971, с.
  70. В.И. «Портной Т.З. Регулируемый электропривод для буровых насосов. Энергетический бюллетень, 1968, № 6, с.3−7.
  71. Г. С., Еуяновский н.И. Техника скоростного турбинного бурения. Гостоптехиздат, М., 1956, с.5−333.
  72. A.A. «Ахмедов Ш.З., Бабаян Р. Л. и др. Опыт бурения скважины № 100 Шахова Коса буровой установкой БУ-300 Э, сер."Машины и оборудование нефтегазовой промышленяости», М., ВНИИОЭНГ, 1969, с.3−62.
  73. Бабаян Р.Л."Каспаров М.А., Мдивани А. Г. и др. Из опыта применения трехсекционных турбобуров на площади Кюроцдаг. -АНХ, № 6, 1970, с.13−15.
  74. П.А., Мительман Б. И. «Ткаченко В.И., Ъорин И. П. Эффективность применения гидромониторных долот при роторном бурении в тресте «Куйбышевнефтеразведка».Гидравлика в бурении. Тр. ВНИИБТ, вып. ХНУ, М., 1970, с.89−93.
  75. A.B. Установление оптимального сочетания осевой нагрузкина долото и скорости его вращения при глубоком бурении. -Тр.ВНИИБТ, вып. ХУШ, «Недра», M., 1964, с. ПЗ-129.
  76. C.B., Гячджунцев П. А., ЭДцивани А.Г. и др. Результаты промышленных испытаний и опыт применения долот АН при низкооборотном бурении в Азербайджанской ССР. Новое в технике и технологии бурения.- Тр. ВНИИБТ, вып. ХПУ, М., 1976, с.61−65.
  77. В.И., Юдин A.C. Результаты промышленных испытанийи опыт применения долот АН при низкооборотном бурении в объединении «Т^ркменнефть? Новое в технике и технологии бурения. Тр. ВНИИБТ, вып. ХНУ, М., 1976, с. ПО-115.
  78. В.Г., Посташ С. А. Рациональная отработка и износостойкость шарошечных долот. «Недра», М., 1972, с.3−161.'
  79. Ю.Ф., Махонько В. Д., Шевалдин П. Е. Исследование зависимостей показателей работы долот от параметров режима бурения. -ТНТ0, М., ВНИИ0ЭНГ, 1971, с.47−48.
  80. А.Л. Рациональное использование мощности насосов --путь : повышения эффективности бурения. Нефтяное хозяйство, 1980, № 7, с.21−23.
  81. Г. М., Бабаян Р. Л. Об эффективности регулируемого привода буровых насосов.-РНТС, «Машины и нефтяное оборудование», М., ВНИИОЭНГ, вып.10,М., 1974, с.13−16.
  82. B.C., Беликов В. Г. Методы обобщения передового опыта в бурении. Гостоптехиэдат., М., 1962, с. 70.
  83. Е.С., Плотель С. Г., Романова Е. И., Эскин М. Г. Оптимизация режимов бурения шарошечными долотами при различных приводах долота ТНТС, сер."Бурение», М., ВНИИОЭНГ, 1967, с.3−89.
  84. Выбор эффективной технологии проводки глубоких скважин.-ТНТО, ВНИИОЭНГ, M., 1974, с. 66.
  85. Новые способы разрушения горных пород. -Сер."Бурение», ВНИИОЭНГ, М., 1978, с. 12.
  86. Экспресс-методы оперативного принятия решений по улучшению эксплуатации шарошечных долот при бурении нефтяных и газовых скважин. Дополнение № 2 к РД 39−2-51−78, ВНИИБТ, М., 1981, с.3−78.
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!