Экзаменационный билет № 3 Государственный экзамен Кафедра бс
Курс 4 – очн., – заочн.
1. Алмазный буровой инструмент: особенности разрушения горных пород при бурении.
2. Влияние расхода бурового раствора на механическую скорость бурения.
3. Влияние гидродинамического давления на разрушение горной породы на забое.
Утверждаю: зав. кафедрой БС _________
«___»__________________2009 г.
Алмазный буровой инструмент: особенности разрушения горных пород при бурении.
Повышение эффективной работы алмазного долота, Рост механической скорости бурения, долговечности, проходка на долото.
Присутстуие антивибрационного выступа, сменные насадки долот с ПДС.
Разрушение горной породы за счет резания на торцах, а вдавливание в центре.
В результате сжатия горной породы перед резцом возникает ядро сжатия, которое приводит к резанию. За резцом возникает рост растяжения горной породы, это способствует уменьшению сопротивлению разрушения. Присутствие у алмазных резцов самозатачивание.
Присутствие алмазной таблетки предназначенной для истерания, а вольфромо-корбонатной вставки истерается и постепенно горная порода контактирует только с таблеткой. Долота ПДС происходит разрушение дислокаций и очищается одновременно.
Влияние расхода бурового раствора на механическую скорость бурения.
Циркуляция промывочной жидкости при бурении скважины должна обеспечить очистку забоя от частиц разрушенной горной породы, предотвратить вторичное перемалывание этих частиц.
С возрастанием расхода Q улучшается очистка забоя, следовательно, повышается эффективность работы долота. Но в то же время увеличиваются потери давления в кольцевом пространстве пропорционально Q2. Это приводит к росту гидродинамического давления на забой, создаются неблагоприятные условия для отрыва шлама от поверхности забоя, снижается механическая скорость бурения. Другими словами, отрицательным последствием интенсификации промывки скважины может стать увеличение дифференциального давления на забое скважины и, как следствие, ухудшение условий разрушения горной породы.
Отмеченное двоякое влияние производительности циркуляции промывочной жидкости на скорость бурения отражено формулой, предложенной В.С. Федоровым:
Vм = Q /(a + bQ),
где a, b – параметры, зависящие от свойств разбуриваемых горных пород, промывочной жидкости, размеров кольцевого канала.
3. Влияние гидродинамического давления на разрушение горной породы на забое.
Гидродинамическое давление жидкости на забой скважины Pз определяется суммарным действием гидростатического давления Pг = жgh и потерями давления в кольцевом пространстве Pкп, возникающими при циркуляции промывочной жидкости в скважине:
Pз = жgh +Pкп.
Влияние плотности промывочной жидкости ж на процессы, протекающие в скважине при бурении, разнообразно. С увеличением ж облегчается подъем шлама с забоя вследствие увеличения силы Архимеда, уплотняется шламовый слой на забое, возрастает фильтрация из-за повышения перепада давления между скважиной и пластом, уплотняется корка на стенке скважины и пр. Положительное влияние роста плотности промывочной жидкости существенно уступает ее отрицательному влиянию. Именно по этой причине для повышения эффективности бурения скважин необходимо снижать плотность промывочной жидкости (если позволяют геологические условия).
Имеющиеся данные однозначно свидетельствуют о том, что рост давления жидкости на забой приводит к уменьшению механической скорости бурения, если остальные условия сохраняются неизменными. Снижение гидростатического давления обеспечивается использованием аэрированных (газированных) жидкостей, воздуха, дискретным или плавным изменением плотности промывочной жидкости. Однако следует помнить, что достижение максимальной механической скорости бурения не является целью бурения. Наблюдающееся увеличение или уменьшение механической скорости бурения, происходящее при изменении плотности промывочной жидкости, чаще всего является сопутствующим результатом, главной же целью введения химреагентов в буровой раствор, изменяющих плотность раствора, является предупреждение осложнений.
Томский |
|
Институт |
политехнический |
геологии и |
|
университет |
нефтегазового дела |