Буровой раствор

Порода

Вступление

Стойкость долот

Стойкость долот зависит от трех аспектов:

• Вооружение

• Калибр

• Эффективность опор

Износ вооружения сложно спрогнозировать, но легче определить. Как для шарошечных так и для долот с фиксированными резцами решающим индикатором служит МСП. По мере износа вооружения МСП падает. Когда вооружение будет практически или полностью изношено, долото практически перестает бурить.

Изменения в одном или нескольких параметрах может указывать на состояние опор:

• МСП

• Момент

• Управляемость долота

Когда мы пытаемся прогнозировать стойкость опоры, мы сталкиваемся с несколькими факторами, которые не поддаются контролю, не прогнозируются и непрерывно изменяются. Тем не менее, при правильном анализе для конкретного приложения можно определить верные данные.

Факторы влияющие на стойкость опор

Характеристика породы влияет на стойкость долота несколькими способами:

• Литология рабуриваемых пород влияет впервую очередь на вооружение долота. В свою очередь состояние вооружения оказывает основное влияние на стойкость опоры – если вооружение существенно изношено, возможно повреждено, то нагрузка и вращение опоры перестает быть идеальной. Возникнут удары и вибрации передающиеся на опору и ускоряющие ее износ и повреждения.

• Кусочки абразивных пород могут повредить или истереть уплотнение, ускоряя поломку опоры, после того как уплотнение вышло из строя.

• Переходы из одной породы в другую могут вызывать дисбаланс в нагрузке и вибрации. Следовательно, бурение переслаивающихся пород значительно снижает стойкость опоры по сравнению с бурением гомогенных пород.

• Бурение более твердых пород требует большей нагрузки на долото.

Раствор влияет на стойкость опоры несколькими способами, которые показывает диаграмма справа.

Некоторые, небольшинство, химических элементов раствора могут воздействовать на уплотнение. К ним относятся ароматические углеводороды в растворах на нефтяной и синтентической основе и в относительно новых силикатых растворах.

Анилиновая точка (критическая температура растворения нефтепродуктов в анилине) качественно показывает эффект от нефти или синтентических растворов, оказывающего на уплотнение: в данном случае, проблемы возникают при низкой анилиновой точке. Обычно, время, за которое уплотнение выйдет из строя от химических элементов, больше, чем время отработки, но оно ограничивает стойкость опор при повторных отработках.

Силикатные растворы определено снижают стойкость опоры (также как и ВЗД, буровых насосов и т.д.) по полевым испытаниям до 30% и больше.

Параметры бурения

Нагрузка на долото и скорость вращения напрямую влияют на стойкость опоры. При увеличении нагрузки увеличивается скорость износа опоры, но также увеличивается и МСП (см диаграмму справа). Если не превышать допустимых параметров, то снижение стойкости долота (измеренной в часах) может быть компенсировано увеличением МСП. В таком случае предпочтительней бурить при максимально допустимом весе, пробуривая тот же самый интервал за меньшее время, и снижая тем самым общую стоимость бурения.

При более высоких нагрузка износ опоры ускоряется. Более того, если вооружение долота уже полностью внедряется в породу, то это и не даст нам прирост в МСП. Проходка на долото уменьшится.

Аналогичная ситуация и со скоростью вращения.

Рассмотрим отработку в однородной породе. В конце интервала опора была в шаге от выхода из строя.

Нагрузка Klbs	МСП фут/час	Стойкость час	Интервал фут

На следующей скважине нагрузка была увеличена на 50%. МСП увеличилась по линейной зависимости, но из-за опоры стойкость долота уменьшилась.

Нагрузка Klbs	МСП фут/час	Стойкость час	Интервал фут

Долото все равно пробурило интервал из-за более высокой МСП, и соответственно за меньшее время. Дальнейшее увеличение привело к тем же результатам.

Нагрузка Klbs	МСП фут/час	Стойкость час	Интервал фут

На четвертой скважине, из-за очень высоких нагрузок опора быстро вышла из строя, а прирост МСП был незначительный. Проходка и стойкость упали.

Нагрузка Klbs	МСП фут/час	Стойкость час	Интервал фут

Дата добавления: 2015-05-26