Информация, необходимая для контроля процесса бурения.

Всю необходимую информацию о процессе бурения можно разделить на следующие группы:

1) Информация о промышленной безопасности:

- нагрузка на вышку и талевую систему;

- давление в сосудах, работающих под давлением;

- концентрация вредных и ядовитых веществ и взрывоопасных смесей;

- напряжение в электросетях и электромеханизмах.

2) Режимные параметры:

- нагрузка и момент на долоте;

- расход промывочной жидкости;

- частота вращения долота.

3) Информация о состоянии:

- бурильной колонны;

- вооружения долота;

- опор шарошечных долот.

4) Информация о свойствах разбуриваемых пород и насыщающих их флюидах, о приближении к каким-либо границам и т.д.

5) Показатели бурения:

- проходка с начала долбления;

- мгновенная, средняя механическая и рейсовая скорости проходки;

- продолжительность долбления;

- стоимость метра бурения.

6) Параметры промывочной жидкости:

плотность, вязкость, динамическое и статическое напряжение сдвига, показатель фильтрации, содержание твердой фазы, рН, стабильность, смазывающая способность и др.

7) Информация о взаимодействии скважины с окружающими
проницаемыми породами - о поглощениях промывочной жидкости или о
поступлении пластовых флюидов в скважину.

8) Положение ствола скважины в пространстве, размеры и
конфигурация ствола.

9) Положение отклонителя, азимут и зенитный угол на забое (или на определенном расстоянии от него) при бурении ориентируемыми отклоняющими компоновками.

Для получения данной информации на буровой должен быть комплекс измерительных средств (приборов). В зависимости от условий бурения перечень входящих в комплекс измерительных средств может быть различным. Обязательным компонентом измерительного комплекса являются приборы, определяющие безопасные условия труда, координаты ствола скважины в пространстве, положение отклонителя при работе с ним. В разведочных скважинах, где пластовые давления точно не известны, при проводке скважин в пластах с АВПД, обязательным является использование средств сигнализации о начале поступления пластовых флюидов. При проводке горизонтальных стволов в пластах малой толщины очень важное значение имеет информация о расстояниях забоя от кровли и подошвы пласта, с тем, чтобы не вскрыть, например, водоносные пропластки. Если предполагается вскрытие пластов, содержащих сероводород (H₂S), бром (Вг) и другие вредные или ядовитые компоненты, необходимо установка соответствующих газоанализаторов.

При морском бурении с плавучих сооружений, когда буровое судно может, в случае необходимости (шторм, ледовые поля), удалятся от точки бурения, необходим комплекс средств по поиску и определения устья скважины на дне моря.

Любые параметры могут быть определены путем прямых измерений, либо косвенными методами. Прямые измерения забойных параметров, как правило, дают более точную информацию, однако, требуют наличия канала связи (измерительной, передающей и приемной аппаратуры), что, естественно, удорожает бурение, требует более квалифицированного персонала и не всегда оправдано.

Различны требования к точности и периодичности получаемой информации. Если значения нагрузок на вышку, талевую систему, давлений в сосудах необходимо знать непрерывно и с достаточно высокой точностью, то данные о координатах ствола скважины в пространстве можно получать в перерывах процесса бурения. Информация о механических свойствах разбуриваемых пород может быть качественной (мягкие, твердые, средней твердости или крепкие породы).

Некоторые способы получения информации о процессе приведены в табл. 13.1.

 

Таблица 13.1

Необходимая информация о процессе проводки скважины и способы ее получения

 

Измеряе- мый параметр	Метод определе- ния	Способ измере- ния	Необходи- мость канала связи	Прибор	Выпуск про- мышл.	Достоинства	Недостатки
I. 1) Нагрузки на вышку и талевую систему   2) Давление в сосудах, находящихся под давлением	прямой     прямой	Опреде-ление усилий в талевой канате	-   -	Индика-тор веса   Мано-метры	+     +	простота, достаточная точность   простота, достаточная точность
П. Режимные параметры: 1) Нагрузка на долото	прямой	измерение усилий в перевод-нике над долотом	+	Забой-ный датчик усилий	-	высокая точность	Слож-ность измери-тельной системы
	косвен.	Опреде-ление нагрузки на крюке	-	Индика-тор веса	+	простота системы	невысокая точность, особенно в наклонных скважинах
2) Частота вращения долота: Ротор-ное буре-ние	прямой	по частоте вращения ротора	-	Ротор-ный Тахо-метр	+	простота, достаточная точность	Мгновен-ная частота вращения долота и ротора в переходных режимах не совпадают
Продолжение табл. 13.1
Турбин-ное бурение	прямой	по частоте пульса-ций давления забойно-го датчика	+	Тур-ботахо-метр	±	достаточная точность	Недостаточ-ная надежность, необходи-мость использова-ния сложной аппаратуры
косвен.	по измене-нию давления на стояке при бурении турбобурами серии А	-	Мано-метр	+	простота	Невысокая точность
3) Момент на долоте: роторное бурение	прямой	Измере-ние момента	-	Ротор-ный моменто-мер	+	простота
Турбин-ное бурение	прямой	измерение реактив-ного момента на роторе	-	Ротор-ный момен-томер	+	простота	Возможно лишь при небольшой глубине скважины
косвен.	а) по измене-нию частоты вращения долота при наличии турбота-хометра	+	Турбо-тахо-метр	±		Опреде-ляется качествен-но изменение момента на долоте. Необходимость телемет-рии
Продолжение табл. 13.1
		б) по измене-нию давления на стояке при бурении турбо-буром серии А или объем-ным (винто-вым) двигате-лем	-	Мано-метр	+	простота определения	Опреде-ляется качествен-но изменение момента

Продолжение табл. 13.1

 

Электро-бурение	косвен.	по измене-нию силы тока электро-бура	-	Ампер-метр	+	простота	Опреде-ляется качествен-но изменение момента
4) Расход промывоч-ной жидкости	прямой	Измере-ние подачи насоса	-	Расхо-домер РГР-7	+	простота определения	Может применя-ться для измерения расхода только электро-проводя-щих жидкостей
косвен.	по частоте ходов насоса	-	счетчик ходов насоса (Тахо-метр)	+	простота	На точность измерений влияет износ поршней и клапанов, условия всасывания
Продолжение табл. 13.1
	косвен.	По измене-нию давления на стояке	-	Мано-метр	+	простота	Дает качествен-ную информа-цию об изменении расхода
III. Состояние (износ) долота: 1) Состояние вооружения	косвен.	по измене-нию механи-ческой скорости	-	датчик прохо-дки	+	простота	Погрешнос-ти из-за изменения прочност-ных свойств разбури-ваемых пород
2) Состояние опор: роторное бурение	косвен.	По изменнию момента на долоте	-	Ротор-ный момен-томер	+	простота	Погреш-ности из-за изменения свойств пород
Турбинное бурение	косвен.	по измене-нию давления на стояке (при бурении турбо-бурами серии А и винтовы-ми двигате-лями)	-	Мано-метр на стояке	+	простота	Погреш-ности из-за изменения свойств пород
Электро-бурение	косвен.	по измене-нию силы тока	+	Ампер-метр	+	простота	Погреш-ности из-за изменения свойств пород
Продолжение табл. 13.1
IV. Бурильная колонна: 1) Целост-ность бурильной колонны	прямой	по измене-нию нагрузки на крюке	-	ГИВ	+	простота	Не дает информа-цию о потере целостнос-ти в виде трещины, при сломе части колонны труб, вес которой меньшей погреш-ности ГИВ
косвен.	По измене-нию давления на стояке	-	Мано-метр	+	простота	Давление на стояке может меняться и по другим причинам
2) Прихват	прямой	по потере подвиж-ности колонны труб	-	Индии-катор веса	+	простота

 

⇐ Предыдущая567891011121314Следующая ⇒

Поделиться: