Способ контроля режима работы породоразрушающего инструмента при бурении скважин винтовыми забойными двигателями Советский патент 1990 года по МПК E21B4/02 

Изобретение относится к бурению . иефтяньЬс и газовых , а более конкретно к способам бурения с ис- пользованием винтовых забойных двигателей.

Целью изобретения является повышение надежности контроля за износом породоразрушанидего инструмента в процессе буре1даяо

На чертеже приведена рабочая стендовая характеристика винтового забойного двигателя.

Здесь 1 - зависимость, частоты вращения вьпсодного вала от нагрузки; 2 - кривая изменения перепада давления а двигателе от нагрузки; 3 - изменение перепада давления в нагнетательной линии.

Способ осуществляется следующим образом.

При бурении скважин с использова- imeM в качестве привода породоразру- шаклцегр инструмента забойного винтового двигателя выбирают режим буре-- ния, обеспечивазощий наиболее эффективную отработку псродораэрушаю- щего инструмента,

Забойный винтовой двигатель с закрепленным на нем породоразрушаю- щин инструментом опускают в скважину на колонне бурильных труб Спуск колонны приостанавливается в момент нахождения породоразрушающего инструмента непосредственно над забоем и по колонне бурильных труб в двигатель подается технологически необходимое количество жидкости. После промывки забоя при стабилизации перепада давлений в нагнетательной линии фиксируется величина давления P.j соответствующая режиму работы двигателя на забое без нагрузки,

Затем колонна бурильных труб с двигателем и породоразрушающим инструментом подается вниз до контакта с забоем: осуществляется приработка породоразруша ощего инструмента и в результате мехагшческого каротажа определяется осевая 1 агрузка на породрразрушактщй инструмент., обеспечивающая максимум механической скорости В этот момент фиксируется давление в нагнетательной линии Рд о

Дальнейшее бурение ведут при.постоянной нагрузке, и фиксируют давление Р в нагнетательной линии. По мере углубления скважины долото изнашивается и в результате износа опо

0

5

0

5

0

шарошек и вооружения возрастает мо- ментоемкость долотцо РХ.Х замеряют в конце бурения при условиях, соответствующих замеру Pjijjj.

Опыт эксплуатации шарошечных долот показывает что при значительном износе, близком к аварийному, момен- тоемкость долот возрастает в 1,3Q 1,7 раза.

При бурении скважин с приводом от винтового забойного двигателя по мере увеличения моментоемкости долота линейно возрастает перепад

5 давлений на двигателе и, следовательно, давление в нагнетательной линии. Давление в нагнетательной линии фиксируют в процессе бурения, и при достижении значения, вытекагацего из - формулы

Г-Е-. 1.3- 1,7 , о .it . :

процесс долбления.прерывают и колонну бурильных труб поднимают на дневную поверхность.

Пример практического осуществления способа контроля режима работа породоразрушающего инструмента. Перед началом очередного долбле0 1ШЯ замеряют величину давления Р. при приподнятом над забоем инструменте Затем выбирают оптимальный режим отработки породоразрушающего инструмента, после чего фиксируют

5 величину давления в начале долбления Рд, Прирост давления определяется характеристикой забойного двигателя и соответствует созданию крутящего момента на выходном валу.

В процессе долбления с ростом глубины скважины растут и гидравлические путевые потери, величина которых непосредственно влияет на величину фз кснруемо го давления, текущее значение которого растет как по мере углубления ствола скважины, так и в процессе сработки породоразрушающего инструмента. Поэтому постоянно в процессе бурения корректируется либо путем замеров в процессе нарал(ивания колонны, либо зпи- зодическим подъемом инструмента, либо расчетным путем, прогнознрующим увеличение путекых гидравлических

J потерь. Когда разница текущих значений Р и РХ. , замереннь:х в процессе долбления, отнесенная к границе Р, - Р, будет определяться величиной указанного диапазона, процесс бурекия Lедут предельно осторожно. Решение о подъеме инст1 умемта принимают в ервокупности с оценкой снижения механической скорости, а также в зависимости от буримости породы. Однако вне зависимости от сопутству- кяцих факторов, если отношение указанных величин достигает значения U7 то инструмент поднимают во избежание аварии..

Таким образом, способ обеспечивает простой и надежный контроль износа породоразрушаюцего инструмента в процессе бурения винтовым двигателем.

Формула изобретения

Способ контроля режима работы породораэрушающего инструмента при

бурении скважин винтовыми забойными двигателями, вкпччакиций регистрацию давления в нагнетательной линии при работе двигателя под нагрузкой и без нее, о т л и ч а ю ц и и с я тем, что, с целью аовыш аия надежности контроля за износом породораз- рушахяцего инструмента в процессе бурения, регистрацию давления в нагнетательной лннии производят при работе двигателя при постоянной нагрузке, при этом допустимей износ инструмента определяют из соотношения величин давлений, замеренных при различных условиях работы двига- теля, и заменяют ннструмент при величинах этого соотношения, не превы- шанхцих указанных пределов .

Р - Pi

Г. к

Н-.- J.3- 1,7.

Ре- Р.

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин. Цель изобретения повьшение надежности контроля за износом породоразрушаю- щего инструмента в процессе бурения. После промывки забоя скважины при стабилизации перепада давления в нагнетательной линии фиксируют величину РХ,У , соответствующую релмму двигателя на забое без нагрузки. Регистрируют давление в нагнетательной линии при работе двигателя при постоянной нагрузке. Допустимый износ бурового инструмента определяют из соотношения величин давлений, замеренных при. различных условиях работы двигателя. Заменяют инструмент при величинах этого соотношения, не превышающих указанных пределов: (Р- Pi.x)/(Po-P.ic) - 1,3 - 1,7, где Р„ - давление в нагнетательной линии в начале долбления; РХ.Х давление, соответствующее режиму работы двигателя на забое под нагрузкой. В процессе долблегшя с IJOCTOM глубины растут и гидравлические путевые потери, величина которых влияет на величину фиксируемого давления. I ил