Технология бурения нефтяных и газовых скважин

бурения скважин
Томск-2015 г.
Курс лекций
Национальный исследовательский Томский политехнический университет
Институт природных ресурсов
Кафедра

бурения скважин

механическую скорость бурения
Проектирование и расчет осевой нагрузки для сооружения скважины
Частота

вращения инструмента: значение, зависимость от других параметров, влияние на механическую скорость бурения
Проектирование и расчет частоты вращения породоразрушающего инструмента для сооружения скважины
Расход бурового раствора: значение, зависимость от других параметров, влияние на механическую скорость бурения
Проектирование и расчет расхода бурового раствора для сооружения скважины

2

на показатели бурения, задаваемые, поддерживаемые и регулируемые в процессе углубления

забоя.

Оптимальный

Специальный

Оптимальным называют режим, установленный с учетом геологического разреза и максимального использования имеющихся технических средств для получения высоких количественных и качественных показателей при минимальной стоимости 1 м проходки.

Специальным называют режим, установленный для забуривания второго ствола и последующего бурения в осложненных условиях, при обвалах, высоком пластовом давлении, поглощениях жидкости, изменении направления оси скважины, отборе керна и др.

5

промывочной жидкости
Свойства промывочной жидкости
Вспомогательный: крутящий момент на ключе

промывочной жидкости
Свойства промывочной жидкости
Вспомогательный: крутящий момент на ключе

промывочной жидкости
Свойства промывочной жидкости
Вспомогательный: крутящий момент на ключе
Технико-экономические показатели бурения
Проходка

на долото

Время механического бурения

Механическая скорость проходки

Рейсовая скорость проходки

Стоимость проходки 1 м скважины

измеряется?
Как влияет на механическую скорость бурения?

измеряется?
Создается за счет веса КНБК (УБТ). Регулируется за счет не

полного разгружения на забой (подвешивание на крюке).

КИА на поверхности: ГИВ.
Забойные датчики:
Механические (тензодатчики);
Гидравлические (по колебаниям давления в ЦС).

скорости от величины осевой нагрузки при разрушении различных категории горных

пород: 1- мягкие породы; 2 – средней твердости; 3 – твердые породы; 4 – крепкие породы

Зависимость механической скорости от величины осевой нагрузки при разрушении различных категории горных пород: 1- совершенная очистка; 2 – несовершенная очистка; 3 – плохая очистка

Чем ограничивается:
Устойчивостью долота;
Размером вооружения.

влияет на механическую скорость бурения?

за счет привода долота (забойный двигатель, верхний привод, ротор, РУС).
Регулируется

за счет регулирования отбора мощности от привода.

КИА на поверхности: тахометры.
Забойные датчики:
Механические (тахогенератор);
Акустические.

контакта с забоем.
Зависимость механической скорости от частоты вращения инструмента

влияет на механическую скорость бурения?

и регулируется за счет технических возможностей бурового насоса
КИА на поверхности:

расходомеры.
Забойные датчики:
Гидравлические (турбины, манометры и т.п.)

создания гидравлической подушки;
Условиями работы забойных двигателей;
Условиями недопущения гидроразрыва.
Зависимость механической

скорости от расхода бурового раствора

скважины, снижение естественной проницаемости пластов, химическое диспергирование глин.
Параметры бурового раствора
20
Плотность
Условная

вязкость

Водоотдача

СНС

Содержание твердых примесей

ДНС

pH

определяет гидростатическое давление на забой и стенки скважины столба бурового раствора. Не должна превышать давления гидроразрыва и давление поглощения пласта.

усилие, при котором начинается разрушение структуры, отнесенное к единице площади. Должно быть минимальным, но достаточным для удержания шлама в растворе.

величина количества фильтрата бурового раствора, выделяющегося при создании нагрузок на буровой раствор. Должна быть минимальна.

величина характеризующая сопротивление течению и, в тоже время, определяющая эффективность очистки забоя. Должна находиться зоне оптимальных значений.

количество твердых примесей в буровом растворе. Должно быть минимальным. Характеризует абразивную составляющую бурового раствора.

динамическое напряжение сдвига. С ростом показателя растет выносная способность бурового раствора при всех прочих равных условиях.

Что такое режим бурения?
Что такое оптимальный режим бурения?
Что такое специальный режим бурения?
Параметры режима бурения.
Что определяют параметры режима бурения?
За счет чего создается осевая нагрузка на долото?
Чем измеряется осевая нагрузка на долото?
Как зависит механическая скорость бурения от осевой нагрузки?
За счет чего создается частота вращения долота?
Чем измеряется частота вращения долота?
Как зависит механическая скорость бурения от частоты вращения долота?
За счет чего создается расход бурового раствора?
Чем измеряется расход бурового раствора?
Как зависит механическая скорость бурения от расхода бурового раствора?
Параметры бурового раствора и их назначение.
Технология проектирования осевой нагрузки.
Технология проектирования частоты вращения инструмента.
Технология проектирования расхода бурового раствора.
Технология расчета параметров бурового раствора.