Фрагмент 10

Корректирование отработки долота

В процессе механического бурения оператор станции ГТИ должен контролировать режим, заложенный в режимно-технологической карте, вносить уточнения в случаях изменения ситуации в скважине и определять время подъема долота,

В процессе бурения довольно часто возникают ситуации несоот­ветствия параметров режима бурения заданных в РТК или ГТН. В любом случае оператор должен предупредить бурильщика об отклонениях режима.

Вынужденное отклонение параметров режима бурения может произойти в результате непредвиденных обстоятельств:

- изменение геологических условий бурения (непредвиденная смена пород, различные осложнения и др.);

- технические причины (отсутствие необходимого типа долот, нужного количества УБТ, ухудшение работы турбобура или другого забойного двигателя и др.);

- технологические (снижение или увеличение нагрузки на до­лото в случаях изменения кривизны ствола скважины), изменения КНБК, увеличения промывки для очистки ствола скважины от металла, изменение способа бурения и др.

а) Смена породы

При переходе долота из одной пачки породы в другую, отлича­ющуюся по крепости и твердости происходит изменение крутящего момента на роторе и механической скорости бурения. Запись крутящего момента будет иметь кривую с плавным увеличением или уменьшением момента без резких скачков, характерных для заклинки опоры долота или наличия металла на забое.

При переходе из более мягких пород в более крепкие, крутящийся момент возрастёт, а механическая скорость - уменьшится.

При переходе в более мягкие породы наоборот, крутящийся момент снизится, а механическая скорость бурения возрастет.

Пример см, на рис. 13

Оператор станции должен проконсультироваться с геологом о возможном наличии пропластков других пород в этом интервале, их величине. В случаях, если эти пропластки небольшой вели­чины и смена пород произошло в начале или в середине дол­бления, то оператор должен предупредить бурильщика и провести выбор оптимальных параметров режима бурения для данной по­роды согласно методике КБ и ВНИИБТ.

В тех случаях, когда смена породы произошла в конце долбле­ния и ожидается большая пачка пород данной твердости, необ­ходимо рекомендовать подъем и смену долота на тип соответ­ствующей данной породе.

б) Продолжительность бурения одного долбления

Критериями подъема долота из скважины (продолжительность долбления) служат рейсовая скорость бурения (Vр) и себе­стоимость метра проходки (С), которые взаимосвязаны.

В процессе бурения по мере износа долота (за исключением заклинок) механическая скорость бурения постепенно снижается и наступает такой момент, когда не рационально бурить даль­ше, хотя можно пробурить еще некоторое количество метров. Поэтому иногда выгоднее поднять долото, несколько недорабо­танное и спустить новое, чем затрачивать время на бурение этих метров.

Рейсовая скорость определяется по формуле:

Vp = ∆h / tб + tспо + tв

где: ∆h - текущая проходка на долото с начала долбления в м;

tб - терущее время механического бурения с начала долбления в час;

tв - время подготовительно-вспомогательных работ к бурению (смена долота, смена и опрессовка турбо­бура, установка за палец УБТ и вывод его, смена ключей, элеваторов и др., время берется норма­тивное) в час.

tспо - время спуско-подъемных операций для данной глубины в час.

Себестоимость метра проходки определяется по формуле:

C = (tб + tспо + tв) Cb + Сq / ∆h

где: Cb - стоимость часа работы буровой установки в руб,

Сq - стоимость долота в руб.

Пример определения времени подъема долота по максимальной рейсовой скорости:

При глубине скважины 1500 м время СПО (tспо) - 2,5 часа,

время подготовительно-вспомогательных работ (tв) - 0,5 часа.

Первый метр был пробурен за 0,2 часа

Vр' = 1 / 2,5 + 0,5 + 0,2 = 1 / 3,2 (час) = 0,32 м/час

Расчет рейсовой скорости последующих метров определяется таким же образом, что и первого, только в числителе указывается количество метров, пробуренных с начала долбления, а в знаменателе кроме суммы tспо и tb прибавляется время механического бурения с начала долбления, т.е. всех ранее пробуренных метров.

Так рейсовая скорость после бурения 5 метров будет:

1м - 0,2 часа, 2м - 0,2 часа, 3м - 0,25 часа, 4м - 0,25 часа, 5м - 0,35 часа.

Vp⁵ = 5 / (0,25 + 0,5) + 0,2 + 0,2 + 0,25 + 0,25 + 0,35 =

= 5 / 3 + 1,25 = 5 / 4,25 = 1,18 м/час.

Так подсчитывается рейсовая скорость в течение всего долбления. После того как рейсовая скорость перестанет расти, т.е. достигнет своего максимума и начнет падать оператор, рекомендует бурильщику начать подъем долота.

Для определения подъема долота по себестоимости оператор должен точно знать от бурового мастера или работников УБР стоимость часа буровой установки и стоимость спускаемого долота.

Расчет ведется аналогично расчету рейсовой скорости с тем лишь отличием, что в результате подсчета себестоимость метра проходки должна постоянно уменьшаться до определенного момента, после которого она начинает возрастать. Минимум себестоимости является критерием к подъему долота.

Для облегчения работы оператор может пользоваться имеющимися у него номограммами. Если номограммы отсутствуют, то оператор может начать подсчет Vр и С после того, как долото отработано около 50 % своего времени ( по данным предыдущего долбления или по времени, заложенном в РТК) , но для, этого он должен взять все время механического бурения с начала долбления.

Пример: долото пробурило 10 м за 3 часа

tспо = 2,5 часа tb = 0,5.

Оператор начал подсчет рейсовой скорости после бурения 10 метров

10 / 2,5 + 0,5 + 3,0 = 10 / 6 = 1,67 м/час.

Оператор станции строит график рейсовой скорости и себестоимости.

Экстремальное значение Vр и С должны совпадать или на­ходиться в непосредственной близости. В случаях, когда экстремальные значения Vр и С не совпадают, подъем долота производится по тому параметру, который наступает позже. В тех случаях, когда проходка на долото низкая, необходимо сократить интервалы между точками расчета кривых ( периодичность должна быть через 0,5 - 0,25 м проходки).

На рис.14 показана карточка отработки долота, включающая и график построения рейсовой скорости.

На рис. 15 приведена номограмма для определения рейсовой скорости и стоимости метра проходки.

После подъема каждого долота оператор определяет визуально его износ и фиксирует код износа долота в карточке отработки. Код износа определяется по следующим правилам:

а) износ вооружения (хотя бы одного венца);

В₁ - уменьшение высоты зубьев на 1/4;

В₂ - уменьшение высоты зубьев на 1/2;

В₃ - уменьшение высоты зубьев на 3/4;

В₄ - уменьшение высоты зубьев на 4/4.

При наличии скола зубьев, скола и выпадения твердосплавных зубьев добавляются индекс "С", Общее количество ( в %) сколотых зубьев, сколотых и выпавших твердосплавных зубков записываются в скобках, например С (20).

При закруглении зубьев периферийных венцов добавляется индекс "Р".

Например: С (20)Р.

б) Износ опоры (хотя бы одной шарошки):

П₁ - износ небольшой: "качка" торца шарошки относительно оси цапфа невелика ( например, для долота диаметром 190 - 214 мм - до 2 мм, 243 - 295 мм - до 4 мм); тела качения не обнажены;

П₂ - износ средний: "качка" торца шарошки большая ( например, для долот диаметром 190-214 мм - до 5 мм; 243- 295 мм -до 8 мм); тела качения обнажены;

П₃ - износ большой: "качка" торца шарошки значительная (например, для долот диаметром 190 - 214 мм - больше 5 мм, 243-295 мм - больше 8 мм), значительный износ или разру­шение части тел качения; имеется опасность их выпадания; "заедание" шарошки при вращении от руки;

П₄ - "отказ" (разрушение) опор: разрушение и поворот ро­ликов; разрушение шариков, козырьков лап и тыльной части шарошек с выпадением тел качения; трещины и "лыски" на шарошках.

В случае повреждения узла герметизации маслонаполненной опоры ( выход из строя уплотнения или его выпадение) добавляется индекс "У", количество поврежденных узлов указывается в скобках. Например; У(3).

Заклинивание шарошек обозначается индексом К, количество заклиненных шарошек указывается в скобках, например К(2).

Повреждение гидромониторного узла (размыв гнезда, выпадение насадок) обозначается индексом "Г". Количество поврежденных узлов указывается в скобках. Например: Г(3);

в) Износ по диаметру. Уменьшение диаметра долота обозначается индексом "Д" и выражается в мм, например Д6

г) Аварийный износ:

Ав - оставление вершин шарошек на забое;

Аш - оставление шарошек на забое;

Ас - оставление секций ( лап) на забое;

Ац - оставление цапфы с шарошкой на забое.

Количество оставленных на забое лап, шарошек и их вершин указывается римскими цифрами в скобках.

Для записи износа долота в строчку можно пользоваться этими же обозначениями, записывав их в следующей последова­тельности: вооружение, опора, аварийный износ, диаметр, гидромониторный узел, узел герметизации, Например: долото Ш 215,9 С-ГНУ; ВЗС(50) РПЗК (2) Ав (1)ДЗГ(2)У1.