Методика проведения технологических исследований.
Основной задачей ГТИ является получение достоверной информации о процессе бурения и оперативное исследование ее с целью предупреждения аварий и осложнений. Комплекс автоматически и вручную измеряемых параметров, а также вид и форма их отображения и регистрация, должны обеспечить оперативную оценку всех ситуаций связанных с изменением режима и условий бурения, всех аварийных и нежелательных ситуаций, а также проведения необходимых расчетов.
Параметры и датчики
Wкр. – вес на крюке.
На станции используется тензометрический датчик (датчик усилия). У буровиков использовался старый датчик ГИВ-6М – гидравлический индикатор веса. При передаче усилия всегда есть потери на трение. ГИВ-6М это не учитывается, Отсюда погрешность достигает 20%.
Wкр.= Wтал.системы (кротоблок, трос, и т.д.) + Wбур.колонны *
(1 – Jр-ра/ Jмет.) + Wвертлюга,квадрата.,
где (1 – Jр-ра/ Jмет.) – коэф. облегчения веса буровой колонны в буровом растворе.
1сигнал: U0 – Х0 – О0, где U– электрический сигнал
Х – преобразованный сигнал (код)
О – значение параметра
2 сигнал: Uт – Хт – От
3 сигнал: Uк – Хк – Ок
4 сигнал: увелич. Вес : Uк1 – Хк1 – Ок1 и т. д.
Погрешность (чувствительность) датчика веса на крюке: Wкр. +- 2.5%.
Wкр = 100т погр-сть +- 2.5т
W долото
Когда отрыв от забоя, нагрузка на долото уменьшится, а если на графике максимальный пик, то это проблемы с талевой системой (заедание датчика, величина коэффициента трения не успевает изменяться и т. д. )
Wкр = Fу (усилие) * n * к (коэф. трения), где Fу - сила упругости
Недостатки, на которые необходимо обращать внимание у ГИВ –6 М.
1)Большая температурная зависимость
2) Погрешность 30%, т. к. не учитывают коэф. трения, часто ломают инструмент.
3) Инерционность: нагрузка на долото должна быть постоянной (если нагрузка начинает меняться, долото начинает прыгать и долбить и быстро выходит из строя).
Операция взвешивания инструмента.
За 1,5 – 2м от забоя инструмент вращается в течении 2 – 3 минут с включенной циркуляцией (приподнялся на 1,5 – 2 м, затем приспустился и вращается на месте). Это взвешивание будет Wкр (ср).
Рекомендуется проводить после наращивания, не реже чем через каждые 3 часа.
Днем Wкр выше, чем ночью, т. к. днем температура выше, датчик температуры показывает другую температуру.
Положение крюка (Пк)
Пк ® Нс (глубина скважины, Vм (механическая скорость), Нд (глубина долота).
Проблемы: 1) с весом меняется длина троса (растягивается),
2) На барабане меняется число витков.
Пк должно соответствовать Пк факт. (замерять часто).
Момент на роторе
Мр = Fс(сила) * L (плечо)
Измеряется сила сопротивления вращению ротора стола.
3 кН м – при этой нагрузке инструмент ломается (придельная).
В программу вносят паспортные данные з. дв-ля, и она сама считает М долота (пр-ма DTCIS).
Расход на входе
Qвх ®Nх (ходы насоса) ® используется датчик РГР100 (расходомер глинистых растворов) измеряет объем , работает только на токопроводящих солях. Например известково-битумный раствор – не токопроводящий , на нем этот датчик работать не будет.
Ультразвуковой датчик – при плотности растворов до 1.6 работает, при большей плотности - нет.
Бесконтактный датчик выдает массовый расход.
Давление на входе
Рвх , атм, тензометрический датчик.
Датчик калибруется.
МД – малогабаритный датчик давления.
ДТ – датчик повышенной точности (погрешность 0,8%).
МД ® 10атм. Можно врезать в ГИВ.
Рвх. Измеряется из потерь давления наземных обвязок (DРн.о.) + потерь давления в трубах (DРт.) + DРдолота + потерь давления в кольцевом пространстве (DР к.п.) + потерь давления выхода (DРвых).
Потеря давления определяется как давление, которое необходимо создавать для прокачки раствора с данной скоростью через данную систему.
Они не зависят от ориентации в пространстве и суммируются со всеми другими давлениями в данной точке.
g , t , h ® V – Q
t - ДНС (предельное динамическое напряжение сдвига).
Существует линейная зависимость между давлением и расходом.
Рвх. = Qвх1,82 – 1,96 , показатель степени зависит от параметров раствора.
Ходы насоса (Nх)
Надо калибровать их линейность.
Температура на выходе
Средний градиент температуры (grad T) при возрастании глубины = 3,3 0С / 100м
В непроницаемых породах grad T меньше 3,3 0С / 100м
Возрастает grad T при приближении к зоне АВПД.
При выходе забойной пачки из-за выделения газа из бурового раствора (при Рвх 6-8 атм Т0 на выходе изменяется на 3 – 5 0
Датчик температуры на выходе должен быть погружен в раствор.
При наличие циркуляции давление увеличивается ® расход падает из-за разницы g в трубах и затрубном пространстве (до усреднения g).
Когда Р падает, Т0 падает , а Q постоянно ® может быть не промывка, а закачка утяжеленного раствора.
Расход на выходе
Qвых от 0 до 100%.
Индикатор потока – лопатка.
Плотность раствора (g гр/см3)
Для текущих растворов – радиоактивный датчик.
Требует согласования с СЭС.
Необходимо учитывать время полураспада элемента в датчике (интенсивность излучения).
Лекция 2
Необходимо знать название и функции бурового оборудования, уметь определять время пробега (tцикла, tотставания).
Уже Рвх = DРн.о. + D Ртруба + DРд + DРкольц.п
25% 70% 1,5-2%
Данные кор-ка глубины.
Суммарный газ растет
При входе в пласт (коллектор) суммарный газ падает из-за хорошей фильтрации пласта.
Покрышка, потом пласт ® скорость проходки увеличивается в 2-3 раза.
Если приток Суммарного газа , то Рпл. >Р скв., Рскв. = Рг/стсат - DРсваб.
Приток чаще всего случается при простое скважины или при подъеме инструмента.
Дехр. – оценочный метод, используется в отложениях, где есть монотонный глинистый разрез.
Sigmolog – для пород обладающих определенной напряженностью (песчаники, известняки).
Считаем Р напряжения для предупреждения аварий и осложнений.
Основная задача для предупреждения выброса пластового флюида.
Для этого оператор должен выявлять и оценивать ситуации:
1) Приток при бурении,
2) Приток при СПО.
1-я часть задачи состоит в раннем обнаружении первых признаков проявления притока и получения его характеристик.
1-я аномалия – увеличение механической скорости.
2 –я аномалия – увеличения объема в активных емкостях
3 –я аномалия снижение давления на входе при постоянном расходе бурового раствора
Определяем сразу интенсивность притока во времени
Q = Vпр. / t= (м3/час).
Рекомендация – закрыть превертор.
Оцениваем Рпласт = Рг/стат +DРизб. , DРизб в любой точке одинаково.
кот. покажет прибор
Рпл ³ Рскв. - было
Рскв = Рпл - когда закрыли
Если не закрыли, а бурят дальше, то растет объем
Плотность раствора падает, Сумма газов растет, температура на выходе падает
Рекомендация - включить дегазатор. Дегазировать и отсечь выходящую пачку от циркуляции в отдельную емкость, чтобы отсеченная (облегченная) пачка не попала в активную емкость и далее в скважину, т. к. раствор облегчится и со временем может произойти выброс (не допускать пачку к циркуляции)
Рскв > Рпл – 14 атм перепад принормальном давлении, чтобы удержать колектор.
2)Приток при СПО (подъеме) увеличился.
1 аномалия - объем инструмента поднятого (Vпод. Инстр.) сравнивается с объемом долива Vд.
Vд – Vпод.инст. = Б – баланс
Программа через каждые 5 свечей сравнивает Vд. и Vпод.инст. и величину «приток потери инструмента».
Доливать больше, чем Vпод.инст.
Карта долива
| Б | Б | Б | Б | Б |
| +0,5 | +0,4 | +0,6 | +0,1 | 0 (минус) |
| +0,9 | 1,7 м3 |
Б – приток в скважину
+0,5 … - объем сум. баланса
0 получили, сум. баланс – 1,7 м3
Скважина не принимает раствор. Оператор должен предупредить буровую, что скважина проявляет.
В зонах АВПД долив идет по специальному плану на каждую свечу. Объем каждой свечи сравнивается с объемом долива.
При отрицательном балансе предупредить бригаду.
Vпр. (объем притока) = åБ (суммарный баланс)
Qпр(интенсивность притока) = åБ / Тспо
Расчет пластовых давлений
АВПД
Признаки подхода к АВПД:
1) снижение градиента температуры
2) появление большого количества обвального шлама и увеличение его размера ( на порядок)
3) появление всех признаков неустойчивости ствола (зашламление, обвалы),получаем затяжки, прихваты инструмента
4) механическая скорость возрастает
5) Для определения зон АВПД используется метод Дехр (д – экспонента)
Заносить в программу:
1) данные долота
2) градиент (grad) Рпл
3) градиент (grad) Ргидроразрыва
Предупреждение аварий инструмента
Сломы, обрывы, промывы инструмента, оставление долота или его элементов на забое.
Сломы обычно происходят в процессе бурения из-за превышение допустимой величины момента ротора Мр » 3000 кгм. Чаще всего в зоне УБ труб.
Металл по металлу, затем момент на роторе уменьшается, т. к. бурить легче.
Изменяется вес на крюке и нагрузка на долото.
Обрыв происходит при СПО
Затяжки, превысили допустимый предел, получили обрыв.
Промыв - образование сквозного отверстия в теле инструмента
Признаки: Рвх падает при постоянном Qвх, Т вых падает, Мрот неустойчив, механическая скорость падает.
Промывы бывают быстрые (резкие) и медленные.
Оставление долота
Износ опор долота (износ подшипников). Чаще всего происходит заклинивание подшипников. Зуб не катится по породе, а начинает резать. Момент на роторе дает скачок, механическая скорость падает.
Рекомендации:
Оторваться от забоя, взвеситься, затем добавить сниженную нагрузку и смотреть за показаниями Мротора, если есть скачки, однозначно подклинивание подшипников.
Задача корректирования заключается в выборе и поддержании оптимальной нагрузки на долото и в своевременном подъеме изношенного долота.
Ситуации, которые необходимо оценивать.
1. Приработка долота – это процесс бурения с пониженной нагрузкой и оборотами ротора.
2. Обкатка долота или забоя новым долотом 20 – 30 минут. при этом контролируется нагрузка на долото и положение крюка.
3. Метод заторможенного вала лебедки.
Есть таблицы , в которых описаны диаметры и нагрузки на долото
Wд = Vмех(max)
Оптимальной считается нагрузка, при которой темп изменения нагрузки во времени максимальный.
4. Есть метод по минимуму времени выборки.
В процессе бурения породы разные по буримости
1) мягкие ® мех. скорость большая, момент на роторе большой, увеличиваем обороты ротора в целом скорость бурения увеличивается
2) В твердых породах мех скорость падает, момент на роторе падает.
Технико-экономические показатели
Стоимость метра проходки: Vскорость рейса = h / (tспо + tнаращ + tрасшивки ствола+ tбур)
Обязательно вести хронометраж в журнале.
Методика проведения технологических исследований.
Основной задачей ГТИ является получение достоверной информации о процессе бурения и оперативное исследование ее с целью предупреждения аварий и осложнений. Комплекс автоматически и вручную измеряемых параметров, а также вид и форма их отображения и регистрация, должны обеспечить оперативную оценку всех ситуаций связанных с изменением режима и условий бурения, всех аварийных и нежелательных ситуаций, а также проведения необходимых расчетов.
Параметры и датчики
Wкр. – вес на крюке.
На станции используется тензометрический датчик (датчик усилия). У буровиков использовался старый датчик ГИВ-6М – гидравлический индикатор веса. При передаче усилия всегда есть потери на трение. ГИВ-6М это не учитывается, Отсюда погрешность достигает 20%.
Wкр.= Wтал.системы (кротоблок, трос, и т.д.) + Wбур.колонны *
(1 – Jр-ра/ Jмет.) + Wвертлюга,квадрата.,
где (1 – Jр-ра/ Jмет.) – коэф. облегчения веса буровой колонны в буровом растворе.
1сигнал: U0 – Х0 – О0, где U– электрический сигнал
Х – преобразованный сигнал (код)
О – значение параметра
2 сигнал: Uт – Хт – От
3 сигнал: Uк – Хк – Ок
4 сигнал: увелич. Вес : Uк1 – Хк1 – Ок1 и т. д.
Погрешность (чувствительность) датчика веса на крюке: Wкр. +- 2.5%.
Wкр = 100т погр-сть +- 2.5т
W долото
Когда отрыв от забоя, нагрузка на долото уменьшится, а если на графике максимальный пик, то это проблемы с талевой системой (заедание датчика, величина коэффициента трения не успевает изменяться и т. д. )
Wкр = Fу (усилие) * n * к (коэф. трения), где Fу - сила упругости
Недостатки, на которые необходимо обращать внимание у ГИВ –6 М.
1)Большая температурная зависимость
2) Погрешность 30%, т. к. не учитывают коэф. трения, часто ломают инструмент.
3) Инерционность: нагрузка на долото должна быть постоянной (если нагрузка начинает меняться, долото начинает прыгать и долбить и быстро выходит из строя).
Дата: 2019-02-02, просмотров: 242.
