АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Совершенствование характеристик фиксированных резцов

Бурение на месторождении Tunu в дельте реки Mahakam недалеко от г. Баликпапан, Индонезия, осложняется наличием переслаивающихся пород в интервале скважины диаметром 121/4 дюйма. В верхней части этого интервала литология представлена мягкими однородными песками и аргиллитами. Ниже породы представлены однородными песчаниками и глинами средней прочности. По всему инизвестняков, которые не абразивны и намного мягче доломитов, имеют мощность до 2 м (7 футов). Прослои очень твердых доломитов обладают низкой пористостью и имеют мощность около 0,5 м (1,6 фута).

Когда месторождение начали разрабатывать в 1973 году, интервал диаметром 12У4 дюйма проходили с помощью бурового раствора на водной основе и шарошечными долотами диаметром от 8 до 12 дюймов со средней механической скоростью проходки около 9 м/час (30 футов/час). В восьмидесятые годы прошлого столетия также использовали долота с синтетическими поликристаллическими алмазами и буровые растворы на нефтяной основе. Первые долота с синтетическими поли кристаллическими алмазами имели стандартную конструкцию. Для бурения этого интервала было необходимо использовать три шарошечных долота и три долота с синтетическими поликристаллическим и алмазами, что позволило повысить среднюю механическую скорость проходки до Юм/час (33фута/час). В конце восьмидесятых - начале девяностых гг. прошлого столетия шарошечные долота заменили, и для бурения данного интервала использовали от трех до четырех долот с синтетическими поли кристаллическим и алмазами. Анализ затупленных долот указывал на то, что высокие ударные нагрузки в твердых доломитовых прослоях служили причиной серьезных поломок в виде отломанных, отколотых и выпавших резцов. После применения обычных противовихревых долот был проведен анализ, результаты которого свидетельствовали об улучшении характеристик бурения.

Для снижения вибрации долота, главным образом бокового завихрения, и для бурения данного интервала одним долотом требовались более стабилизированные долота. Однако наличие переслаивающихся пород осложняло вопрос выбора оптимального долота. Характеристики долот, необходимые для проходки твердых прослоев, не соответствовали рабочим характеристикам, требуемым для бурения мягких пород. Мягкие породы требовали применения эффективной гидравлической очистки, агрессивных профилей, крупных резцов и большего количества алмазов для достижения высоких механических скоростей проходки. Для увеличения срока службы долот при разбуривании прослоев твердых пород необходима противовихревая технология, низкое трение в калибровочном вооружении для обеспечения стабильности и резцы оптимальной конструкции.

Поломки резцов происходят за счет первоначального контакта в твердых прослоях и за счет повышенной вибрации, отмечающейся во время выхода из твердых пород. При входе в твердые породы носовые резцы первыми вступают в контакт, испытывая повышенную нагрузку по сравнению с резцами, которые все еще находятся в мягких породах. Такая перегрузка может быть снижена за счет короткого профиля. При выходе из твердых прослоев повышенную нагрузку испытывают резцы, расположенные на заплечике и в калибровочном вооружении. Такая перегрузка обладает еще более высоким разрушающим воздействием на долото, так как калибровочные резцы имеют больший радиус, чем торцевые резцы, что увеличивает инерцию ударной нагрузки. Свести к минимуму такое воздействие (рис. 13) можно за счет проектирования одинаковой глубины и высоты конуса, при этом резцы заплечика, калибровочного вооружения и шарошки будут равномерно испытывать нагрузку на долото и другие нагрузки при выходе долота из твердого прослоя.

Долота были оснащены крупными резцами для обеспечения высокой механической скорости проходки в мягких породах, а также максимальным объемом алмазов для обеспечения необходимой долговечности долота и получения возможности проходки всего интервала с помощью одного долота. Технологию LFGP применяли для снижения вибрации и для предотвращения завихрения.

Долота были оснащены крупными резцами для обеспечения высокой механической скорости проходки в мягких породах, а также максимальным объемом алмазов для обеспечения необходимой долговечности долота и получения возможности проходки всего интервала с помощью одного долота. Технологию LFGP применяли для снижения вибрации и для предотвращения завихрения. Проблему образования сальников на долоте при бурении мягких пород решили с помощью применения гидравлической технологии Switchblade, обеспечивающей улучшенную очистку на торце долота, особенно в области прорези для шлама, находящейся внутри LFGP. Для этих работ выбрали долота со стальными корпусами, так как они обеспечивали упругость в условиях ударных нагрузок и снижали степень повреждения резцов.

Новое долото вначале обеспечивало бурение песчаников со скоростью 120 м/час (394 фута/час) и аргиллитов со скоростью 80 м/час (262фута/час). Когда порода стала более твердой у подошвы интервала, в песчаниках механическая скорость проходки составляла около 40 м/час (131 фут/час) и в глинах-до 30 м/час (98 футов/час). В твердых прослоях доломитов скорость бурения составляла от 0,5 до 1 м/час (от 1,6 до 3,3 фута/час). Анализ работы долота новой конструкции позволил определить наличие незначительных повреждений от ударных нагрузок и вообще отсутствие каких-либо повреждений, что свидетельствует о достаточной стабильности долота. В долотах не обнаружено повреждений от воздействия тепла и износа, что указывает на эффективность охлаждения резцов гидравлической системой долота.

Оптимизация долота диаметром 121 дюйма была очень успешной. В 1997 году компания «ТоталФинаЗльф» изменила буровую программу для месторождения Tunu с переходом на бурение скважин малого диаметра, и при этом интервал диаметром 121/4 дюйма должен был буриться долотами диаметром 81/г дюйма. Было спроектировано долото меньшего диаметра на основе интегрированной технологии использования синтетических поликристаллических алмазов, чтобы продемонстрировать возможность распространения данной технологии на долота других типоразмеров. После пробного бурения долотами диаметром 81/2 дюйма на месторождении были получены характеристики, соответствующие характеристикам долот большего диаметра.

Дата добавления: 2015-09-18 | Просмотры: 504 | Нарушение авторских прав