Фрагмент 11
Выбор оптимальных параметров режима бурения
В процессе бурения нередко возникают ситуации, когда необходимо изменить режим бурения, т.е. выбрать оптимальные значения параметров для данной ситуации. Такими ситуациями могут быть:
- отсутствие нужного типа долот;
- изменение компоновки бурового инструмента:
- изменение твердости пород в процессе долбления;
- изменение способа бурения не предусмотренное техническим проектом (вынужденное).
К регулируемым параметрам режима бурения, которые должен определить оператор станции ГТИ, относятся:
- нагрузка на долото,
- число оборотов долота (ротора),
- удельный расход промывочной жидкости.
При роторном способе бурения выбор оптимальной нагрузки производится ступенчато:
бурильщик на рабочей трубе (квадратной штанге) мелом наносит 5-6 меток через равные промежутки (в зависимости от твердости пород и механической скорости бурения через 0,25 м; 0,5 м или 1 м). Затем каждый отрезок бурится с различными нагрузками, начиная с меньшей и постепенно увеличивая.
Оператор станции ГТИ фиксирует время на разбуривание каждого отрезка и определяет при какой нагрузке время на разбуривание отрезка будет минимальное. Эта нагрузка и является оптимальной, о чем оператор сообщает бурильщику и рекомендует ему вести бурение с этой нагрузкой. При выборе оптимальной нагрузки частота вращения ротора должна быть постоянной.
Затем определяется оптимальная частота вращения ротора. Так же как и при выборе нагрузки, бурение равных интервалов ведется при различной частоте вращения при постоянной нагрузке, выбранной ранее. Оператор станции определяет, при какой частоте вращения время на бурение отрезка будет минимальным» Бурильщику выдается рекомендация вести дальнейшее бурение при выбранных параметрах режима. В тех случаях, когда вновь изменяются условия бурения, поиск оптимальных параметров повторяется.
В тех случаях, когда смена породы произошла в конце долбления (за I - 2 часа до начала подъема долота по прогнозным данным и по времени предыдущего долбления) выбор оптимальных параметров не производится в этом долблении, а проводится в начале следующего.
При турбинном способе бурения выбор производится только нагрузки на долото, так как частота оборотов вала турбобура регулируется самопроизвольно в зависимости от нагрузки при постоянном расходе на входе.
Выбор оптимального режима бурения производится бурильщиком следующим образом:
- не прекращая циркуляции, при постоянном расходе раствора, производится плавная нагрузка на долото до полной остановки турбобура, но не выше максимальной, паспортной нагрузки на данный типоразмер долота. Такая нагрузка называется тормозной. Оператор станций фиксирует эту нагрузку и сообщает бурильщику.
Бурильщик приподнимает долото над забоем и снова "заводит" турбобур. Затем долото погружается до величины на 1-2 тc ниже тормозной и прекращает подачу инструмента затормаживая лебедку. Долото само начинает вырабатывать из-под себя породу до тех пор, пока оно не зависнет над забоем , т.е. до полного веса на крюке. Оператор станции определяет по диаграмме при какой нагрузке будет максимум механической скорости и сообщает об этом бурильщику (см. рис.).
В том случае, когда турбобур при поиске тормозной нагрузки будет достигать паспортной величины, а турбобур еще не остановится, то поиск следует начинать с этой нагрузки, не приподнимая турбобура от забоя, т.е. прекратить подачу и затормозить лебедку. Об этом бурильщика предупреждает оператор станции.
Оптимальный расход промывочной жидкости для роторного способа бурения определяется для каждого диаметра ствола скважины по удельному расходу. Согласно единым техническим правилам бурения удельный расход должен быть 0,035-0,05 л/с на 1 см2 площади забоя. Для турбинного способа бурения расход раствора не должен превышать паспортного значения для данного типа размера турбобура. Оператор должен контролировать этот расход и сообщать об отклонениях.