Способ оптимизации процесса бурения Советский патент 1991 года по МПК E21B44/02 

Ё

Изобретение относится к бурению скважины и позволяет повысить произв-сть процесса бурения. Для этого в процессе бурения определяют оптимальный режим по осевой нагрузке и частоте вращения. При этом значение измеренной усредненной механической скорости бурения V_с. Задают оптимальную частоту вращения и значение механической скорости V_з, величина которой в два раза больше усредненной V_з≤2V_с. Путем регулирования осевой нагрузки измеряют и поддерживают заданную механическую скорость V_з, ее мгновенное значение. Способ позволяет уменьшить время бурения рейса без повышения удельного износа породоразрушающего инструмента. 1 ил.

Изобретение относится к контролю и управлению процессом бурения и предназначено для управления режимом бурения

Цель изобретения повышение производительности процесса бурения

На чертеже приведены временные диаграммы изменения осевой нагрузки и механической скорости

Сущность изобретения заключается в следующем

Исследования, проведенные на аналоговой модели, и экспериментальные исследования показали, что верхний конец бурильной колонны перемещается дискретно те импульсами длительностью 5-10 с и пролодкой 2-8 мм В результате чего бывают моменты времени, когда верх бурильной колонны или перемещается, или стоит При

измерении усредненной механической скорости датчиками или фильтрации перемещения, что одно и тоже время паузы перемещения и движения усредняются Поэтому измеренное среднее зничение обычно принимается за оптимальное

Сущность реализации данного способа дана на чертеже где Рп - осевая нагручка на поверхности /п механическая скорость на поверхности Vs заданная механическая скорость Рт и W) - нагрузка и скорость на забое

Повысить эффективность бурения можно если скорость перемещения верха бу рильнои колонны поддерживать не более чем в дза раза больше измеренной т е не обходимо в период паузы и уменьшения скорости перемещения путем регулирования осевой нагрузки перемещать верх бу

О

-xj

Сл 4

Ю 00

рильной колонны. При таком регулировании осевой нагрузки перемещение верха бурильной колонны будет проходить около заданного V3 оптимального значения. Наложение высокочастотной составляющей нагрузки Рп, в сравнении с низкочастотной перемещения верха бурильной колонны без регулирования Vn на динамический обьект, бурильную колонну, позволит демпфировать ее низ, стабилизировать осевую нагрузку на забое Р3, а значит и увеличить скорость бурения. Все это про- изойдет без увеличения осевой нагрузки на забое и поэтому без повышения износа по- родоразрушающего инструмента. Наиболее эффективным режимом является тот, при котором задается механическая скорость вдвое выше измеренной.

Способ может быть реализован с использованием любой системы автоматического управления, осуществляющей поддержание мгновенной механической скорости бурения.

Способ реализуется следующим образом.

В процессе бурения отыскивается оптимальный режим по осевой нагрузке и частоте вращения, фиксируется значение измеренной усредненной механической скорости Vc. Задается оптимальная частота вращения и механическая скорость Va, величина которой вдвое больше зафиксированной V3 2VC. Далее путем регулирования осевой нагруз5 ки измеряют и поддерживают заданную ме ханическую скорость V3, ее мгновенное значение.

Использование спосбба позволяет уменьшить время бурения рейса в сравнении

10 с известными способами без повышения удельного износа породоразрушающего инструмента (алмазных коронок).

Формула изобретения Способ оптимизации процесса бурения.

15 основанный на изменении режима бурения, определении заданий и поддержании оптимальных режимных параметров и измерении усредненной Vc механической скорости бурения, отличающийся тем, что, с целью

20 повышения производительности бурения, задают значение механической скорости не более чем в два раза больше усредненной Va 2VC, измеряют мгновенное значение механической скорости бурения и путем ре25 гулирования осевой нагрузки поддерживают мгновенное значение V3.

у„.

V n,

AWWVMMWV