Способ контроля режима работы винтового двигателя в забойных условиях Советский патент 1990 года по МПК E21B4/02 

. 3и

ется соответствие выбранного режима нагрузки максимуму механической ско рости Показание манометра в ука занном способе фиксирует остановку двигателя и сопутствующее этому рез кое повышение перепада давлений,

Недостатком этого способа является необходимость контроля соответст ВИЯ выбранного режима нагрузки максимуму механической скорости, а также получение информации лишь об ос тановках двигателя при перегрузках, когда перепад давления резко увелиj чивается от пераначальной или рабоI чей величины Наряду с этим способ также не позволяет добиться получения постоянства частоты вращения выходного вала, что должно сказаться на более эффективной отработке поро- доразрушающего инструмента. Кроме того, погружной гидротахометр не отличается стабильностью в работе.

Целью изобретения является повышение эффективности отработки поро- доразрушающего инструмента.

Цель достигается тем, что в известном способе контроля режима работы винтового двигателя в забойных условиях, включающем поддержание заданной частоты вращения вала двигателя, связанного с породоразрушающим инструментом, дополнительно осуществ ляют замер показаний давле1шй в на- ,гнетательной линии при работе двига теля на забое под нагрузкой и без нагрузки, а поддержание заданной частоты вращения вала двигателя осуществляют путем поддержания постоянной разницы замеренных показаний дав лений.

На чертеже приведена рабочая характеристика винтового забойного гид равлического двигателя (1), зависимости частоты вращения вала двигателя (п) и перепада давления (Р) от крутящего момента (М) и изменение пе репада давлений в нагнетательной линии (2),

Способ осуществляется следующим . образом.

При бурении нефту-гных или газовых скважин с использованием в качестве привода породоразрушающего инструмен та винтового забойного гидравлическо го двигателя выбирается режим бурения, обеспечивающий наиболее эффекттивную отработку п-ородоразрушающего инструмента, С этой целью забойный

8646 4

двигатель с закрепленным на нем по- родоразрушающим инструментом опускается в скважину на колонне, буриль-: ных труб. Не доходя до забоя, по колонне бурильных труб в двигатель подается технологически необходимое количество жидкости. После осуществления промывки забоя при стабилизации перепада д-,влений в нагнетательной линии фиксируется величина перепада давлений Р , соответствующая режиму работы двигателя на забое без нагрузкил

Затем колонна бурильных труб с двигателем и породоразрушающим инструментом подается вниз до контакта с забоем, осуществляется приработка породоразрушающего инструмента в течение некоторого времени (5-10 мин) и далее определяется нагрузка на по- родоразрушающий инструмент. Критериями при выборе нагрузки являются диапазон рекомендуемых чисел оборотов для породоразрушающего инструмента, потребляемый породоразрушаю- щим инструментом момент в заданном интервале бурения, вероятный максимум механической скорости бурения, а также оптимальный режим работы двигателя.

При выборе нагрузки на породо- разрушающий инструмент определяется максимум механической скорости. При этом фиксируется перепад давлений в нагнетательной линии при работе двигателя при заданной нагрузке РХ« Разница перепадов давлений Р -Р, при работе двигателя под нагрузкой и без нагрузки сопоставляется с рабочей характеристикой двигателя на том же расходе и той же промывочной жидкости, на которой определяется величина крутящего момента М рИ частота вращения п- выходного вала на кривой п 1(М)5 При этом разница перепадов давления под нагрузкой и без нагрузки на рабочей характеристике двигателя и разница ,, зафиксированные в нагнетательной ли- гтн, должны быть равны.

Далее определенные по характеристике величины М р и п р сопоставляются с рекомендуемыми величинами, опреде ляется величина эффективного КПД, его величина по отношению к максимуму -1 э.

При необходимости режим нагрузки на гюродоразрушающий инструмент мо-

5ti

жет быть изменен в сторону увеличе ния или уменьшения ее величины с тем, чтобы частота вращения выходно-i го вала находилась в диапазоне рекомендуемых частот породораэрушающе го инструмента, величина эффективного КПД как можно ближе находилась к его максимальному значению. Как правило, это приводит к незначительному изменению механической скорости бу рения, а в ряде случаев и не влияет на этот показатель.

Таким образом, данный способ дает возможность получения максимальной

28646 6

механической скорости бурения при одновременном получении оптимального режима работы двигателя, тем самым с повышая эффективность процесса бурения и увеличивая долговечность дви гателя.

Технические преимущества заключа 10 ются в получении возможности эффек тивной отработки породоразрушающего инструмента, в обеспечении работы двигателя в оптимальном режиме, в по лучении максимальных показателей про 15 цесса бурения.

/

СПОСОБ КОНТРОЛЯ РЕЖИМА РАБОТЫ ВИНТОВОГО ДВИГАТЕЛЯ В ЗАБОЙНЫХ УСЛОВИЯХ, включающий поддержание заданной частоты вращения вала двигателя, связанного с породоразрушающим инструментом, о-тличающийс я тем, что, с целью повышения эффективности отработки породоразрушающего инструмента, дополнительно осуществляют замер показаний давлений в нагнетательной линии при работе двигателя на забое под нагрузкой и без нагрузки, а поддержание заданной частоты вращения вала двигателя осуществляют путем поддержания постоянной разницы замеренных S показаний давлений. (Л С буримости такой способ не обеспечивает постоянства частоты вращения выходного вала забойного двигателя, что приводит к неэффективности отраto ботки породоразрушающего инструмен- )та, особенно в тех случаях, если поS5 S5 следний имеет ограниченный диапазон рекомендуемых частот вращения. Известен также способ контроля режима работы винтового двигателя в забойных условиях, включающий поддержание заданной частоты вращения вала двигателя, связанного с породоразру шающим инструментом по показаниям погружного гидротахометра 2jКонтроль за создаваемой осевой нагрузкой ведется по индикатору веса, а состояние загрузки двигателя контролируется по гидротахометру. При этом также периодически проверя-i