XIV Міжнародна наукова інтернет-конференція ADVANCED TECHNOLOGIES OF SCIENCE AND EDUCATION (19-21.04.2018)

Русский English




Научные конференции Наукові конференції

Підберезький І. В. ЕНЕРГОЗАТРАТИ ПРИ БУРІННІ ПОХИЛО-СКЕРОВАНИХ СВЕРДЛОВИН

Аспірант Підберезький Ігор Васильович

Івано-Франківський національно-технічний університет Нафти і Газу

ЕНЕРГОЗАТРАТИ ПРИ БУРІННІ ПОХИЛО-СКЕРОВАНИХ СВЕРДЛОВИН

Однією з найбільш гострих проблем України на сучасному етапі її розвитку є проблема стабільного енергозабезпечення й ефективного використання енергоресурсів під час буріння свердловин. Адже Україна, як відомо, належить до енергодефіцитних країн, задовольняючи свої потреби в енергоресурсах за рахунок власних джерел менш ніж на 50 відсотків. А в умовах залежності економіки країни від імпорту паливно-енергетичних ресурсів і постійного росту цін на енергоносії їх ефективне використання стало нагальною потребою. Зважаючи на актуальність проблеми енергозбереження у промисловості, доцільним є вивчення проблем енергозатрат у процесі буріння для визначення основних чинників та шляхів їх мінімізації.

Процес буріння характеризується грошовими витратами які, йдуть на забезпечення силових механізмів і агрегатів, які використовуються при бурінні свердловин. Джерелом енергії для приводів є дизельне паливо і електроенергія. За годину роботи приводами  БУ споживається в середньому від 70 до 160 літрів пального а електроенергії приблизно 700-1000 кВт [1]. Якщо порівняти ціни теперішні з минулим століттям то можна зробити висновки, що вартість дизельного палива зросла приблизно в 150 раз а електроенергії приблизно в 12-15 раз. Це вплинуло на зростання  і собівартість метра проходки.

.        Основна кількість енергії, яка споживається під час буріння поглинається процесами, які пов'язані із спуско-підіймальними операціями (СПО) та продуктивністю доліт. Потужність, встановлена у глибокому бурінні, складає 1000-2000 кВт, сумарна витрата енергії на одну свердловину досягає кількох мільйонів кіловатгодин, вартість яких становить сотні тисяч доларів[1].

         Основну роль у процесі буріння відіграє бурильна колона (БК) та її наддолотні системи - компоновки низу бурильної колони (КНБК), які повинні

відповідати показникам надійності, довговічності, і енергоефективності [2].

При бурінні  свердловин важливу роль відіграє міцність стінок стовбура свердловини, що залежить від якості  промивальної рідини, режимів прокачування, режимів спуску і обертання бурильної колони , а також виконання спуско-підйомних операцій[3]. Буріння свердловин неможливе без використання компоновок низу бурильної колони (КНБК). До складу КНБК обов'язково включають опорно-центруючі елементи(ОЦЕ), місце розташування яких регулюють відповідне відхиляюче зусилля. ОЦЕ притискаються до стінки свердловини, що спричиняє винекнення контактних тисків у місцях їх взаємодії. Внаслідок цього виникають сили опору осьового переміщення компоновки, які зменшують ефективність поглиблення вибою та осьове навантаження на долото. При роботі КНБК характерними є процеси тертя ОЦЕ і ОБТ до стінок свердловини під час якого затрачається додаткова енергія, яка зумовлена на подолання гідравлічного опору.

Відомо, що дослідження сил взаємодії ОЦЕ КНБК із стінками свердловини проводилися трьома основними способами: практичним, експериментальним та теоретичним[4]. Практичний спосіб ґрунтується на вивченні умов взаємодії елементів КНБК із стінкою свердловини за емпіричними залежностями, встановленими в результаті обробки даних. Цей метод використовується за наявної достатньої кількості статистичної інформації, щодо буріння різноманітними за конструкцією та умовами роботи компоновками. Другий спосіб побудований на вивченні експериментальних моделей КНБК у лабораторних та промислових умовах. Він рідко використовується через брак інформації, складність виконання і економічний чинник. В основу третього, найбільш поширеного, покладено дослідження стійкості КНБК у стовбурі свердловини з використанням аналітичних моделей[5,6]. За обсягом інформації даний спосіб є найбільш ефективним і реалізується кількома методами :

   - методом інтегрування диференціальних рівнянь пружної осі КНБК;

   -методом трьох моментів;

   -методом початкових параметрів;

   -методом кінцевих різниць;

   -методом розрахунку енергії деформації КНБК.

      Отже для зменшення енергії на обертання БК у процесі буріння похило-скерованих свердловин необхідно підбирати такі конструкції неорієнтованих КНБК в яких використовують найменшу кількість ОЦЕ. Напрямком оптимізації неорієнтованих КНБК для проходки ділянок свердловин за критерієм мінімальних енергетичних витрат є використання в їх складі засобів, які дадуть змогу зменшити кількість ОЦЕ і забезпечити траєкторію буріння. 

Література:

1.Маковей Н. Гидравлика бурения / Перевод с румынского / Н.   Маковей. -  М.: - Недра. - 1986. - 537 с.

2.Григулецкий В. Г., Лукьянов В. Т. Проектирование компоновок нижней части бурильной колонны. - М.: Недра, 1990. - 304 с.

3.Гулизаде М. П., Кауфман Л. Я., Сушон Л. Я. Методика рассчета интенсивности искривления ствола наклонной скважины. - Тюмень: Тюменское кн. издательство, 1987. - 150 с..

 4.Белоруссов В. О., Боднарук Т. М. Прогнозирование и рассчет естественного искривления скважин. - М.: Недра, 1988. - 176 с.

 5. Белоруссов В. О. Подбор компоновок низа бурильной колонны для без ориентированного бурения скважин за рубежом. - М., 1988. - 52 с. - (Обзорная информация / ВНИИОЭНГ; сер. Техника и технология бурения скважин, вып. 8) .

 6. Калинин А. Г., Григорян Н. А., Султанов Б. З. Бурение наклонных скважин. - М.: Недра, 1990. - 352 с.


Залиште коментар!

Дозволено використання тегів:
<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <code> <em> <i> <strike> <strong>