Совершенствование и реализация методик и программных средств по оптимизации параметров бурения скважин тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.15, кандидат технических наук Грибанов, Михаил Валентинович

• Грибанов, Михаил Валентинович
• кандидат технических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат технических наук Грибанов, Михаил Валентинович

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПРАКТИКИ ОПЕРАТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ БУРЕНИЯ СКВАЖИН

1.1. АНАЛИЗ ТРАДИЦИОННЫХ И СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДИК ОПТИМИЗАЦИИ РЕЖИМОВ БУРЕНИЯ. ДИАГРАММА БУРЕНИЯ И ЕЁ ВОЗМОЖНОСТИ

1.2. АНАЛИЗ ТРАДИЦИОННЫХ И СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ ОПТИМИЗАЦИИ ПРОМЫВКИ СКВАЖИН И ВЛИЯНИЕ ПРОМЫВКИ

НА ДИАГРАММУ БУРЕНИЯ

1.3. АНАЛИЗ ВЕРОЯТНОСТИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ РЕЗОНАНСНЫХ КОЛЕБАНИЙ И ЕЁ ВЛИЯНИЕ НА РЕЖИМЫ БУРЕНИЯ

2. ПРОМЫСЛОВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕЖИМОВ БУРЕНИЯ, ПРОМЫВКИ

СКВАЖИН И ОТРАБОТКИ ДОЛОТ

2.1. СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РАБОТЫ ИМПОРТНЫХ ДОЛОТ

2.3. МЕТОДИКА ОЦЕНКИ БУРИМОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД . РАСЧЛЕНЕНИЕ РАЗРЕЗА НА ПАЧКИ РАВНОЙ БУРИМОСТИ. ЕДИНАЯ БАЗА ДАННЫХ

БУРИМОСТИ ПОРОД

2.4. ОПЕРАТИВНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ФРАКЦИОННОГО СОСТАВА ШЛАМА ПРИ РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМАХ БУРЕНИЯ

3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИК ОПТИМИЗАЦИИ РЕЖИМОВ БУРЕНИЯ ПРИ ПЛАНИРОВАНИИ И В ПРОЦЕССЕ УГЛУБЛЕНИЯ СКВАЖИНЫ

3.1. МЕТОДИКА УЧЁТА КРИТЕРИЯ КОМПРОМИССА Н¥Р ПРИ ПЛАНИРОВАНИИ РЕЖИМА БУРЕНИЯ

3.2. МЕТОДИКА РАСЧЁТА РЕЙСОВОЙ СКОРОСТИ С УЧЕТОМ ПРОСТОЯ БУРОВОЙ УСТАНОВКИ. ОБЪЕКТИВНЫЕ И СУБЪЕКТИВНЫЕ ПРИЧИНЫ

4. МЕТОДИКА ОПТИМИЗАЦИИ РЕЖИМОВ БУРЕНИЯ НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АСУ ПРОЦЕССА УГЛУБЛЕНИЯ СКВАЖИНЫ

5. РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРЕДЛОЖЕННОГО ОПТИМИЗИРОВАННОГО РЕГЛАМЕНТА НА УГЛУБЛЕНИЕ СКВАЖИНЫ

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ПРИМЕРЫ ОБРАБОТКИ РАЗЛИЧНЫХ ПРОМЫСЛОВЫХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ, СВЯЗАННЫХ С ОПТИМИЗАЦИЕЙ ПРОЦЕССА УГЛУБЛЕНИЯ СКВАЖИНЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. СПРАВКА О ПОЛУЧЕНИИ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОТ ВНЕДРЕНИЯ МЕТОДИК И ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ ООО «КОМПАНИИ ПОЛЯРНОЕ СИЯНИЕ»

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование и реализация методик и программных средств по оптимизации параметров бурения скважин»

ВВЕДЕНИЕ

Современной буровой науке известны множество методик и зависимостей, позволяющих совершенствовать процесс углубления нефтяных и газовых скважин. Инженерами и учёными проведён огромный объём исследований, связанных с работой породоразрушающего оборудования на забое скважины, затрачены немалые материальные средства на проведение стендовых и промысловых экспериментов, но, к сожалению, многие выводы и разработки так и не нашли широкого применения в практике буровых работ. Причин здесь кроется множество, как объёктивных, так и субъективных. В таком же положении находится и накапливаемая с помощью станций геолого-технологических исследований информация, интерес к которой возникает только при разборе аварийных ситуаций на скважине, а не в процессе углубления. В связи с этим развитие и внедрение в производство методик оптимизации, а также постоянное совершенствование имеющихся программных комплексов, средств и методов обработки больших массивов информации для поиска оптимальных параметров режима бурения становятся актуальной научно-технической задачей.

Цель диссертационной работы заключается в повышение эффективности процесса бурения глубоких скважин посредством совершенствования и реализации методик и программных средств оптимизации параметров режима бурения скважин на примере месторождений Тимано-Печорской провинции.

В диссертационной работе были поставлены следующие задачи исследований:

1. Анализ промыслового опыта по отработке трёхшарошечных долот с использованием методов математической статистики.

2. Промысловые исследования диаграмм бурения (ДБ) с целью совершенствования режимов бурения, применяемых на месторождениях ООО «Компания Полярное Сияние».

3. Создание единой базы данных по буримости горных пород по группе близлежащих месторождений.

4. Создание методики критериальной оценки режимов бурения с учётом возможных простоев буровой установки через приведённую рейсовую скорость.

5. Создание методики оценки эффективности режимов бурения через критерий компромисса, позволяющего учитывать эффективность применения «щадящих» режимов бурения.

6. Совершенствование стратегии и алгоритма моделирования режимов бурения посредством разработки принципиальной модели САПР бурения с учётом динамики работы долота на забое.

Поставленные автором задачи решались с помощью комплекса исследований, включающих: анализ и обобщение российских и иностранных источников информации по вопросу оптимизации параметров бурения; проведения большого количества экспериментов непосредственно в производственных условиях с целью адаптации имеющихся оптимизационных методик и поиску новых. Весь массив полученной информации обобщался, анализировался и обрабатывался методами математической статистики.

В диссертационной работе впервые получены результаты, научная новизна которых заключается в следующем:

1. На основе обработки экспресс методом диаграмм бурения для месторождений и площадей «Компании Полярное Сияние» определена база данных по оценке буримости горных пород.

2. Предложен критерий компромисса, позволяющий оптимизировать режим бурения по результатам программного моделирования углубления ствола скважины.

3. Установлено, что учет непроизводительного времени и возможных простоев целесообразно производить по приведенной рейсовой скорости с целью обоснования щадящих режимов бурения.

4. Установлено существенное влияние ранее не учитываемой динамики работы шарошечного долота на забое на достоверность результатов моделирования

\

его отработки по существующей математической модели на основе диаграммы бурения Бингхэма.

5. Разработана автоматизированная система управления углублением ствола скважины на базе математической модели бурения шарошечными долотами и информации со станций геолого-технологических исследований.

Основными защищаемыми положениями представленной диссертации являются:

1. База данных по оценке буримости горных пород, полученная на основе обработки диаграмм бурения, позволяет проектировать и управлять углублением скважины.

2. Критерий компромисса НУр позволяет оптимизировать конкурирующие режимы бурения.

3. Учет непроизводительного времени и возможных простоев целесообразно производить по приведенной рейсовой скорости, что позволяет поддерживать щадящие режимы бурения в зимних условиях.

4. Модернизированный алгоритм программы оптимизации режимов бурения учитывает динамические процессы на забое скважины (частота вращения долота, нагрузка на долото).

5. Структурная схема автоматизированной системы управления (АСУ) бурения и алгоритм управления процессом углубления в условиях слежения и управления основными параметрами режима бурения для достижения оптимальных технико-экономических показателей (ТЭП) строительства скважины.

Практическую ценность имеют:

1. Базы буримости по месторождениям ООО «Компании Полярное Сияние», которые позволяют на качественно новом уровне обеспечивать проектирование и сопровождение строительства скважин с применением компьютеризированных программ и современных методик оптимизации режимов бурения.

2. Определенные в результате анализа промысловой информации и проведенных тестовых экспериментов оптимизированные варианты режимов бурения на месторождениях ООО «Компании Полярное Сияние».

3. Базы буримости, полученные по приведенному угловому коэффициенту, позволяют детализировать и уточнять интервалы геологических разностей и стратиграфических подразделений в комплексе со стандартными геофизическими методами интерпретации электрометрических измерений в скважине.

4. Критерий компромисса для оценки оптимальности результатов промыслового бурения и моделирования вариантов отработки шарошечных долот с применением компьютерных программ.

5. Методика учета непроизводительных затрат времени по приведенной рейсовой скорости, которая позволяет корректировать выбор оптимальной стратегии углубления в комплексе с критерием компромисса.

6. Усовершенствованный алгоритм моделирования отработки шарошечных долот, учитывающий динамику бурильной колонны, позволяет повысить эффективность применения на практике дополнительные дорогостоящие блоки телесистем, регистрирующие забойную нагрузку и частоту вращения долота.

7. Предложенная принципиальная схема АСУ бурения обеспечит улучшение условий труда на современных буровых установках, повысит ТЭП бурения и качество проектирования и сопровождения при строительстве нефтяных и газовых скважин.

По тематике исследований опубликовано 10 научных статей, 4 из которых опубликованы в журналах ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации.

Диссертационная работа и её отдельные разделы доложены, обсуждены и одобрены на: Конкурсе молодёжных разработок среди молодых специалистов ООО «Буровая компания «Евразия - Пермь» (г. Полазна, апрель 2005 г); Научно-технической конференции АГТУ «Проблемы освоения нефтегазовых месторожде-

ний Европейского Севера России» (г. Архангельск, февраль 2007 г.); VIII международная молодёжная научная конференция «Севергеоэкотех-2007» (г. Ухта, март 2007 г.); IX международная молодёжная научная конференция «Севергеоэкотех-2008» (г. Ухта, март 2008 г.); X международная молодёжная научная конференция «Севергеоэкотех-2009» (г. Ухта, март 2009 г.); Ежегодная научно-практическая конференция «Математическое моделирование и компьютерные технологии в разработке месторождений» (г. Уфа, апрель 2009 г.); Международная научно-техническая конференция, посвящённая 80-летию АЛТИ-АГТУ (гАрхангельск, ноябрь 2009 г.); XI международная молодёжная научная конференция «Севергео-экотех-2010» (г. Ухта, март 2010 г.); расширенном заседании кафедры бурения УГТУ (г. Ухта, март 2010 г.); Научно-техническая конференция научных работников, профессорско-преподавательского состава и аспирантов (г. Ухта, апрель 2010 г.), а также на научных семинарах на заседании кафедр бурения Ухтинского государственного университета (УГТУ) и Северного арктического федерального университета (САФУ).

Диссертационная работа изложена на 116 страницах машинописного текста, содержит 22 рисунка и 15 таблиц. Состоит из введения, 5 разделов, заключения и приложений. Список использованной литературы включает 122 наименования.

Во введении обоснована актуальность темы, дана общая характеристика работы, сформулирована цель и задачи исследований, научная новизна, защищаемые положения и практическая ценность.

В первой главе проведён анализ существующих методик совершенствования и оптимизации режимов бурения. Описан опыт оперативного управления углублением скважины и различные факторы, влияющие на него. Определены цели и задачи исследований.

Во второй главе проведён анализ режимов бурения промывки скважин и отработки долот, обработанный методами математической статистики, и выявлены лучший породоразрушающий инструмент и параметры бурения. Также на основании методики расчленения разреза на пачки равной буримости и построения диа-

грамм бурения (ДБ) создана единая база буримости пород на группе близлежащий месторождений. Рассмотрен вариант оперативного исследования фракционного состава шлама с целью установления корреляционной связи между его размером и качеством очистки забоя скважины.

В третьей главе рассмотрены оригинальные методики оптимизации режимов бурения при планировании и при оперативном управлении с учётом всех объективных и субъективных причин простоя буровой установки.

В четвёртой главе дан анализ существующего программного обеспечения для оперативного управления режимами бурения и приведены методы совершенствования существующих методик на основе использования автоматизированной системы управления (АСУ) процесса углубления скважины.

В пятой главе приведён расчёт экономической эффективности использования предложенных методик и регламента на углубление скважины на Верхнехарь-ягинской площади.

В приложении приведены виды экспериментальных зависимостей и результаты их обработки, протоколы заседаний НТС, где обсуждалось внедрение результатов работы.

Обосновать цели и задачи исследований автору помогли работы отечественных и зарубежных ученых: М.Г. Абрамсона, Ю.Ф. Алексеева, P.A. Бадалова, Б.В. Байдюка, Г.Д. Бревдо, А.И. Булатова, В.Ф. Буслаева, М.Т. Гусмана, A.M. Гусмана, Ф.И. Железнякова, P.A. Ионнесяна, C.B. Каменских, А.К. Козодоя, H.A. Колесникова, Е.Г. Леонова, Ю.Л. Логачева, М.Р. Мавлютова, A.A. Минина, А.Х. Мирзад-жанзаде, A.B. Орлова, П.Ф. Осипова, A.A. Погарского, А.Н. Попова, Ю.Ф. Потапова, В.В. Симонова, Ю.В. Садыхова, А.И. Спивака, Е.Т. Струговца, B.C. Федорова, М.А. Фингерита, В.К. Хегая, Л.А. Шрейнера, Е.К. Юнина и многих других в нашей стране, Д. Аллена, М. Бингхэма, X. Вудса, Д. Талона, Р. Каннингхэма, Н. Лингена и других. Достаточно большое влияние на развитие технологии углубления скважин на Севере Европейской части России оказали Р.Г. Ахмадеев, В.Ф. Буслаев, И.Ю. Быков, С.М. Вышенский, Ю.М. Гержберг, В.А. Зюзев, В.Т. Лукьянов, П.Ф. Осипов, Ю.Ф. Рыбаков, Г.Ф. Скрябин, Н.М. Уляшева, В.М. Юдин и другие исследователи.

Автор особо благодарен своему первому научному руководителю профессо-

ру кафедры бурения УГТУ, доктору технических наук [П.Ф.Осипову), за тот интерес к исследовательской работе, что он смог пробудить своей энергией и преданностью любимому делу.

Диссертационная работа завершена под руководством заведующего кафедрой бурения УГТУ, кандидата технических наук Ю.Л. Логачева, которому автор выражает глубокую признательность за постоянную поддержку и ценные консультации, а в особенности - за идеи, нашедшие отражения в данной работе.

Неоценимую помощь в проведении экспериментальных работ, сборе и обработке информации, а также обсуждении полученных результатов оказали сотрудники отдела бурения и ремонта скважин ООО «Компании Полярное Сияние» A.M. Гурецкий, В.К. Куранов и С.И. Сикиринова.

1. Современное состояние совершенствования практики

оперативного управления процессом бурения скважины

1.1. Анализ традиционных и современных методик оптимизации

режимов бурения. диаграмма бурения и её возможности.

Под оптимизацией процесса бурения в целом следует понимать не только подбор рационального типа породоразрушающего инструмента [29] и оптимального технологического режима бурения для каждого рейса, каждого характерного интервала, но и создание благоприятных условий для поддержания эффективности проходки в последующих рейсах и для сохранения устойчивости ствола скважины. Едва ли можно считать оптимальным такой технологический режим бурения, когда в последующем рейсе приходиться затрагивать значительную часть рабочего времени на проработку ствола скважины или очистку от скопившегося шлама. Ещё более тяжёлые последствия могут появляться, в интервале, пройденном с высокой механической скоростью, где допущено значительное искривление ствола или нарушена устойчивость стенок скважины и т.д.

Традиционно вопросы оптимизации процесса бурения решают в основном в два этапа [24,29,34,56,57]:

Первый этап включает разработку оптимальной технологии на стадии проектирования режимов углубления скважины и рационального подбора по-родоразрушающих долот на базе имеющейся информации по району ведения буровых работ. В данной работе основной акцент сделан на анализ имеющихся проектных решений - это проект на строительство скважин, режимно-технологические карты и различные технические регламенты.

Второй этап представляет собой оперативную оптимизацию (детализацию, корректировку и уточнение) технологического режима в процессе углубления скважины на основании различных методик, практических тестов, анализа непрерывно поступающей информации со станции геолого-технического исследования скважины и прогнозирование возможных изменений процесса, а

также уточнение геологического разреза по данным механического каротажа. Именно, второму этапу в основном и посвящена данная работа.

Оба этапа неразрывно связанны друг с другом, так как на базисе четкого анализа информации, обобщении опыта и обнаружении и применении лучших вариантов первого этапа закладываются исходные данные второго, которые, в свою очередь, совершенствуются уже в процессе углубления скважины. Так согласно ряду исследований [7,62,67,73,77] методы и методики проектирования режимов бурения совершенствовались в различных направлениях и подходах, основными из которых являются:

1. Метод проектирования режимов бурения, основанный на изучении закономерностей разрушения горных пород единичным ударом зуба (штампа);

2. Эмпирический метод проектирования режимов бурения или методы, основанные на предварительном опытном определении базовых зависимостях;

3. Статистическая обработка отработанных в промысловых условиях долот и на основании этого выявлении наиболее эффективных конструктивных особенностей представленного породоразрушающего инструмента и особенностей его отработки;

4. Методы определения оптимального сочетания технических характеристик долот и параметров режима углубления скважины на основе математического моделирования процесса отработки породоразрушающего инструмента.

Основоположником первого метода являлся Л.А. Шрейнер [103], он основан на закономерности разрушения горной породы единичным ударом штампа (пуансона) и кинематики работы долота в лабораторных условиях. Этот метод был подробно рассмотрен в ряде исследований [7,8,12,15,16,37,48,51,52,67] и детально отражён в диссертационных работах [23,32,67]. В этих работах доказано, что практического применения эти исследования не имеют, так как определение механических свойств пород идёт по

одним образцам в пределах одного стратиграфического подразделения, а не площади или месторождения в целом.

Второй, так называемый эмпирический метод, представлен расчётными, «базовыми» уравнениями, полученными с помощью математического анализа достаточно большого и дорогостоящего числа исследований, проведённых в лабораторных и промысловых условиях [7,50].

Согласно проведённых исследований [6,79,104,103,79,81,117], и обобщение этого опыта в диссертационных работах [23, 32] выявлено, что эмпирические методы представлены двумя направлениями расчёта показателей работы долот. Так, первое направление предусматривает определение зависимости текущей скорости бурения ¥т от нагрузки на долото О и частоты вращения п и ее использование для расчета критерия оптимизации, например, проходки. Второе направление в отличии от первого, использует среднюю скорость за долбление Уср. Проходка при этом определяется как произведение Уср на время долбления, ограниченное стойкостью опоры и вооружения.

Этот метод также оказался неприемлем для промыслового ведения буровых работ, так как для выведения базовой зависимости необходимо провести большую серию активных экспериментов, а результаты можно применить только на последующих скважинах. Также необходимо отметить, что рассматриваемая методика не учитывает степень совершенства разрушения породы, очистку забоя и влияния дифференциального давления. Она также не позволяет адаптировать найдённые зависимости на другие геолого-технические условия и на другие типы долот. Даже при условии чёткого соблюдения всех требований «Методики проводки опорно-технологических скважин» [50] и получения абсолютно корректных оптимизационных уравнений, их нельзя считать математической моделью отработки долот, поскольку их применение ограничено только пачкой равной буримости и типоразмера долота, для которого они были получены. Все это говорит о том, что данный оптимизационный метод не подходит к применению в реальных условиях бурения скважины.

Далее идёт статистический метод оптимизации режимов бурения, осно-

ванный на промысловой информации, полученной в результате отработки долот. В результате промысловых наблюдений накапливаются огромные материалы по отработке долот и режимам бурения. Так обработка этих материалов методами математической статистики даёт ценные для производства выводы, а во многих случаях дополняют дорогостоящие исследования [72]. Глава 2.1. данной работы посвящена именно обработки большого массива информации через рассматриваемый метод, что позволило выделить наиболее успешно отработавшие долота различных иностранных производителей, а также найти наиболее эффективные режимы бурения, имевшие место на лицензионной территории ООО «Компании Полярное Сияние».

Тем не менее, следует заметить, что в практике проведения буровых работ большая часть промысловой информации в должной мере не обрабатывается [32]. Это объясняется ростом объемов бурения, появлением новых типоразмеров долот и забойных двигателей, усложнением математического анализа, что с одной стороны, повысило достоверность результатов обработки, но, с другой стороны, привело к увеличению вычислений. С этим объёмом различной по характеристикам информации не смогли справиться технологические службы на предприятиях, осуществляющих бурение нефтяных и газовых скважин. Согласно работам [6,12,24,32,36], использование статистических методов позволило улучшить технико-экономические показатели строительства скважин, но нет чёткого утверждения, что именно здесь были использованы оптимальные значения режимов бурения и применялись «лучшие» из имеющихся в наличие буровых долот. Таким образом, статистические методы позволяют лишь выбрать наилучший режим бурения из тех, которые использовались, или, с помощью регрессионного анализа, получить зависимость скорости бурения от влияющих на нее факторов для определенной и конкретной породы, при смене которой потребуется проведение новых расчетов.

К самому современному направлению проектирования оптимального режима углубления скважины относится метод определения оптимального сочетания технических характеристик долот и параметров режима бурения на ос-

нове математического моделирования непосредственного процесса отработки трехшарошечного долота.

В основе этого метода анализа и моделирования процесса бурения используется параметр 8 - проходка долота за один оборот. Многие из исследователей [96,102,116,118] часто обращались к величине 8\ если возникала необходимость более глубокого изучения процесса. Так зависимостью 8^) активно пользоваться при обработке результатов стендовых исследований влияния параметров режима бурения и забойных условий на процесс разрушения непроницаемых пород. Это позволило исследователям не только обнаружить ряд новых фактов, но и значительно упростило обработку и изложение материала.

Дальше всех в своих работах пошёл М.Г. Бингхэм [65], он предложил анализировать процесс разрушения пород с помощью зависимости график которой после линейной аппроксимации он назвал диаграммой бурения.

Диаграмма бурения (ДБ) - это зависимость проходки долота за один оборот 8 от удельной (приведенной к единице диаметра долота) осевой нагрузки [65,66].

М.Г. Бингхэм утверждает, что зависимость является критериальной по отношению к первичнои зависимости механической скорости бурения от параметров режима бурения. При использовании метода анализа размерностей в работе [23] позволило на формальной основе доказать критериальность диаграммы бурения в сравнении с исходной зависимостью ум=[(0, п), явно не обладающей свойством обобщенной, критериальной зависимости. Таким образом получилось, что зависимость 8 =/(&) - диаграмма бурения - является единственной зависимостью, пригодной для математического моделирования процесса разрушения забоя шарошечными (и, в целом, не только шарошечными) долотами.

М.Г. Бингхэм развил метод анализа графика зависимости £=/(&) при бу-

рении шарошечными долотами, по существу, до теории буримости. Основные

результаты его исследований сводятся к следующему:

■ Применение зависимости 8^) позволяет систематизировать множество частных зависимостей ум(0, п), полученных в различных геолого-технических условиях.

■ Для каждого типа вооружения долота существует верхнее предельное положение графика зависимости соответствующее бурению в атмосферных условиях с промывкой водой или продувкой газом. Графики зависимости Ум (§) 1 полученные при разных п таким свойством не обладают.

■ Существование верхнего предельного положения зависимости 8(%) придают ей характер диаграммы, когда об особенностях конкретно протекающего процесса судят по тому, как они располагаются на диаграмме бурения.

■ При совершенной очистке забоя зависимость 8(%) можно аппроксимировать двумя прямыми, одна из которых исходит из начала координат или из точки близко к нему расположенной, а продолжение второй, которую Бингхэм называет «рабочей» линией, отсекает от оси g положительный отрезок 0go , являющийся (при бурении новым долотом) эквивалентом прочности породы. Использованию приема замены кривой двумя прямыми он придает настолько важное значение, что свою теорию даже назвал «методом линейной аппроксимации».

■ При «несовершенной» очистке забоя опытные точки образуют линии, отклоняющиеся вниз от второй из упомянутых прямых.

■ Каждое долото может быть оценено «коэффициентом эффективности» тэф, который подсчитывается на основании углового коэффициента рабочей линии Ку при бурении долотом без износа с промывкой водой в атмосферных условиях и величины g0; тэф= Ку go0'5, причем тэф не зависит, по мнению М.Г. Бингхэма, от износа вооружения долота.

■ Величины углового коэффициента рабочей линии (отношение А8 к Лg) и g0 зависят от типа вооружения долота, типа бурового раствора, величины

16

давления на забой, интенсивности промывки и скорости вращения долота.

■ При изменении скорости вращения долота п или замене его на долото с другим скольжением зубьев (смене типа вооружения) изменяются величины угловых коэффициентов прямых, но величина g0 остается неизменной.

■ По мере уменьшения высоты зубьев долота в результате их износа возрастает величина g0 и уменьшаются угловые коэффициенты прямых.

■ Отношение угловых коэффициентов рабочей линии и начальной, по мнению М.Г. Бингхэма, всегда равно 2.

Основные выводы теории буримости М.Г. Бингхэма явились серьёзным этапом в науке 60-х годов.

Далее поиск методики моделирования процесса бурения шарошечными долотами продолжил П.Ф. Осипов [64-69] . П.Ф. Осиповым была предложена методика моделирования, которая основана на прогнозировании видоизменения диаграммы бурения под воздействием природных и технологических факторов. C.B. Каменских в своих работах [30-33] продолжил и дополнил исследования П.Ф. Осипова

На рисунке 1 показан общий вид диаграммы бурения.

Видно, что общий вид зависимости ô(g), полученной в забойных условиях, представлен теми же элементами, что и аналогичная зависимость, полученная при бурении в атмосферных условиях. Отличаются они только тем, что вторая линия располагается ниже первой. На той и другой зависимости выделяются:

■ линии поверхностного разрушения (прямые 0а и 0а ), которые П.Ф. Осипов обозначил как ЛПР (по Бингхэму - это вторичная рабочая линия); линии

* , *

объемного разрушения (прямые ab и а о ), названые ЛОР (по Бингхэму -это рабочая линия);

■ удельная осевая нагрузка на долото gs , соответствующая переходу от поверхностного режима разрушения к объемному, называется критической удельной осевой нагрузкой;

■ удельная осевая нагрузка gv, соответствующая началу отклонения опытной линии от идеальной ЛОР; линии при g > gv называется "линией замедления" (ЛЗ), поскольку на этой линии происходит явное замедление прироста 8;

■ линии объемного разрушения (прямые аЪ и а Ь*), названые ЛОР (по Бинг-хэму - это рабочая линия);

■ удельная осевая нагрузка gм, соответствующая максимуму §м\

■ мера реальной прочности породы - отрезок 0go, отсекаемый от оси удельной осевой нагрузки продолжением ЛОР (в дальнейшем вместо 0go будем указывать только g0).

■ угловой коэффициент ЛПР К, (отношение 8 /£) как мера эффективности бурения в режиме поверхностного разрушения забоя;

■ угловой коэффициент ЛОР Ку (отношение как мера эффективно-

Рисунок 1. Общий вид диаграммы бурения.

1 - бурение в атмосферных условиях; 2 - бурение в забойных условиях.

Основные результаты исследований П.Ф. Осипова, который обобщил результаты опытного бурения, как на стенде, так и в промысловых условиях, а также провел широкие стендовые исследования гидромониторных струй и фильтрационных процессов на забое, сводятся к следующему:

■ существует критическая скорость вращения долота пкр, и если п < пкр 8 = const, т.е диаграмма бурения не изменяется, не реагирует на изменение п ; иначе говоря, такие диаграммы приобретают свойства предельных диаграмм;

■ предельные диаграммы бурения, полученные в одних и тех же условиях, но различными типами вооружения шарошек, располагаются в строго определенном количественном соотношении друг к другу, причем выше всех располагается диаграмма бурения для вооружения типа М, ниже всех - типа ОК, а другие - между ними; предельные диаграммы бурения, полученные долотом типа М, будем называть М-диаграммами (М-ДБ), а всеми другими - Д-диаграммами (Д-ДБ);

■ при бурении одних и тех же пород в условиях, когда дифференциальное давление рдиф =0, пкр всегда больше, чем при рдиф >0;

■ предельные диаграммы, полученные при бурении долотом типа М (М-диаграммы) являются предельными диаграммами по отношению к предельным диаграммам, полученным другими типами долот, но только М-диаграммы, полученные непосредственно при рдиф= 0 или "приведенные" расчетным путем к Рдиф= являются характеристическими и могут использоваться для количественной характеристики буримости пород (в дальнейшем будем их называть М0-ДБ);

■ имея диаграмму одного типа долота, можно получить диаграмму для любого другого типа долот, используя соотношения коэффициентов Ks и Kv соответственно для долот М : МС : С(СЗ) : СТ : Т : ТКЗ : К = 1 : 0,89 : 0,75 : 0,64 : 0,49 : 0,41 : 0,32;

■ влияние износа долота на диаграмму бурения отражается смещением показателя прочности пород g0 до некоторого предельного значения go np, причем увеличение g0 сопровождается уменьшением угловых коэффициентов линий на диаграмме бурения;

■ процесс износа долот (и вооружения и опоры) следует описывать методом

учета расходования ресурса долота, а не временем его работы до полного износа; в отличие от функций, предлагаемых в методе "базовых" зависимостей, полученные П.Ф. Осиповым формулы позволяют определить текущий износ долота в любой момент времени; ■ согласно фундаментальным исследованиям волновых процессов в бурильной колонне, выполненным Е.К. Юниным [107-109], возникающие при определенных условиях интенсивные крутильные и резонансные продольные колебания самым неблагоприятным образом сказываются на показателях работы долот, вызывая интенсивный износ последних; следовательно, при моделировании процесса бурения прогнозирование областей интенсивных колебаний должно присутствовать, а отработка долота проходить вне этих областей.

Модель бурения, предложенная П.Ф. Осиповым, заключается в количественном описании видоизменения угловых коэффициентов ЛОР и ЛИР и g0 в течение долбления в зависимости от п, интенсивности промывки забоя, износа долота, дифференциального давления, изменения буримости пород, при этом долбление должно проходить вне зон интенсивных колебаний.

Вся данная работа в дальнейшем будет опираться на концепцию моделирования, разработанную П.Ф. Осиповым, как научно обоснованную.

Функционирование любой модели, в том числе модели работы шарошечного долота, предполагает ее информационное обеспечение. На стадии разработки проекта углубления скважины этапы подготовки информации и ее использования в модели (для поиска оптимальных решений) осуществляются последовательно. Решение задачи оптимизации в процессе оперативного управления предполагает совмещение работы модели со сбором и обработкой информации, поступающей в ходе отработки долота.

Очень важным моментом в проблеме информационного обеспечения моделирования на основе ДБ является задача обеспечения информацией о бури-мости пород в разрезе скважины. Существующий сейчас метод определения ДБ

путем проведения опытного бурения имеет существенные недостатки. Чтобы найти оптимальный режим бурения по предлагаемой методике [66] нужно произвести огромное количество вычислений, вручную это сделать практически невозможно. Поэтому в работе В.Н. Задирея [23] и была сделана первоначальная попытка составления алгоритма вычислений и реализации их в программном продукте «Режим - 2002». Более подробно этот вопрос рассмотрен в главе 4.2. данной работы.

Как было замечено выше, второй этап оптимизации режимов бурения проявляется тогда, когда делается попытка откорректировать в сторону наилучших (самых оптимальных) значений проектные данные, которые постоянно обновляются в процессе углубления скважины на основании оперативной информации и, что очень важно, имеется возможность реализации их в текущем или предстоящем долблении.

В своей работе [66] П.Ф. Осипов вводит понятие "динамическое" проектирование. В полном объёме под ним понимается процесс оперативного выбора уточненных параметров работы породоразрушающего инструмента и последующий расчет ожидаемых показателей бурения в процессе углубления скважины.

Одним из показательных примеров осуществления динамического проектирования на практике, был описан в уже не раз упомянутом труде [66]. Здесь рассказано об опыте применения станции контроля и управлении турбинным бурением (СКУ), разработанной усилиями КуйбышевНИИ НП и Куйбышевского политехнического института и примененной в промысловых условиях. Так наиболее интересным элементом станции был анализатор кривой "выработки" забоя без подачи инструмента, который мог включаться оператором в любой момент текущего долбления для определения осевой нагрузки С0, соответствующей максимальной механической скорости бурения ум0. Анализатор, таким образом, находил максимум критерия уи0 и соответствующую ему величину С0 без участия человека в анализе процесса. Тот же анализатор следил за

изменением текущей механической скорости бурения умт, и если она существенно и устойчиво отклонялась от хм0, то выдавала оператору команду на повторение теста для уточнения осевой нагрузки С0. Из сказанного следует, что оперативное управление процессом бурения при использовании СКУ сводилось к периодическому уточнению С0 для поддержания процесса в режиме максимума зависимости ум(0).

Описанный вариант управления режимом бурения не может считаться примером динамического проектирования режима бурения. Дело в том, что:

- наличие явного максимума зависимости ум(0) является "привилегией" только турбинного бурения, и строго говоря, величина умо имеет только то значение, что соответствует режиму, когда турбобур развивает на забое наибольшую при данном расходе жидкости () мощность;

- критерий ум0 и соответствующее ему значение С() не являются индикаторами совершенства режима бурения хотя бы потому, что каждому значению ¡2 приходится своя пара значений умо и 00;

- отработка долота при нагрузке Оа совсем не означает, что она осуществляется в оптимальном режиме, прежде всего, потому, что С0 выбрана без учета получаемого при данном С0 конечного результата - итоговых показателей работы долота.

Таким образом, эффективность динамического проектирования существенным образом зависит от объёма и количества собранной информации, а также, не в меньшей мере, от правильности принятых методов обработки. Современные нам технологии строительства скважин (особенно бурение с морских платформ), имеют на своём вооружении комплексы компьютерных программ, позволяющих вести поиск оптимума режима бурения [18,44,46]. Эти программные комплексы основываются на применении непрерывных (чаще степенных) уравнений, позволяющих описывать процесс разрушения забоя долотом, но не обладают способностью адаптироваться к частным изменениям буримости в процессе бурения, а также не учитывают создание гидромонитор-

ного эффекта при промывке скважины.

Также в работах [23,33,34,44,67] вводится понятие оперативное управление, которое отличается от проектирования лишь тем, что изменения вносятся в процессе бурения скважины. Расчёт режимов бурения при оперативном управлении основывается на информации, поступающей непосредственно из бурящейся скважины, в то время как при проектировании основываются на информации, полученной при проводке соседних скважин. Методических различий нахождения оптимума в режимах бурения между оперативным управлением и проектированием нет, отличая только в информационном обеспечении и времени реализации полученных решений. Таким образом, оперативное управление режимов бурения, если поиск и реализация решений осуществляется с применением ЭВМ, в принципе ничем не должно отличается от обычного, за исключением времени, отводимого на поиск оптимального режима бурения, и особенностей информационного обеспечения.

Как уже было отмечено выше, методы обработки информации осуществляются на основании накопленного опыта и методического опыта исполнителей. На сегодняшний момент, значительное количество данных, получаемых с датчиков СГТИ (станций геолого-технических исследований) не обрабатываются на необходимом уровне. Информация просто складируется на компьютерные носители, а не поступает в проектные институты для последующего качественного улучшения проектной документации на строительство нефтяных и газовых скважин. Сейчас же основной задачей оператора станций ГТИ является предупреждение кризисных ситуаций и аварий, пользуясь преимуществами инструментального контроля [23]. Что касается рекомендаций по оптимизации режима бурения на основе получаемой информации, то оператор может дать их только на интуитивном уровне и на основе своего личного опыта, как оператор-советчик. Рекомендации о времени подъема долота даются оператором на основе косвенных методов (чаще всего, по моменту на роторе при роторном бурении или реактивному моменту - при бурении забойным двигате-

л ем).

Решение создавшейся задачи находится во внедрении в производство ведения работ по бурению нефтяных и газовых скважин, методики информационного обеспечения математической модели [67] и реализующей ее компьютерной программы [23]. Всё эти мероприятия позволят улучшить одновременно все принципиальные проблемы оперативного управления углублением скважины, а также адаптировать к современным условиям совершенно новый вид информации.

1.2. АНАЛИЗ ТРАДИЦИОННЫХ И СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ ОПТИМИЗАЦИИ ПРОМЫВКИ СКВАЖИН И ВЛИЯНИЕ ПРОМЫВКИ НА ДИАГРАММУ БУРЕНИЯ

При рассмотрении вопроса оптимизации режимов бурения хотелось бы более детально проанализировать такую важную его составляющую как промывку забоя скважины. В настоящее время, многие традиционные методики совершенствования режимов бурения исследуются в явном отрыве от режима разрушения.

В данной работе вопросы оптимизации промывке скважин при бурении, будут касаться только гидромониторных долот, так как только они применялись на месторождениях Полярного Сияния.

Начиная с анализа традиционных методик, необходимо отметить, что впервые влияние промывки забоя было отражено в работах B.C. Фёдорова [94,96]. Здесь было доказано, что при бурении долотами с центральной промывкой, механическая скорость vM увеличивается по мере возрастания расхода Q до достижения некоторого критического расхода QKp .после чего vM остаётся максимальной и неизменной. Также впервые в этих исследованиях были приведены конкретные значения QKp и показаны связь с площадью забоя. Согласно этих исследований признак совершенства очистки забоя достигался при соблюдении следующего условия:

Q>QKP (1.2.1)

В противном случае, по мнению B.C. Федорова, всё это приводит к уменьшению скорости бурения вследствие несовершенной очистки забоя, но никаких количественных зависимостей, связывающих скорость бурения с параметрами промывки для этого случая (Q < QKp), им дано не было.

С момента опубликования рекомендации относительно соблюдения условия (1.2.1) прошло полвека, но до сих пор данное наблюдение является

к. с С »-»

единственной и активно используемои количественной зависимостью между vM и параметрами промывки вообще и между vM и Q , в том числе и при бурении гидромониторными долотами.

Поиск оптимального варианта промывки скважины при бурении гидромониторными долотами до недавнего времени осуществлялось только по максимумам гидравлической мощности струй N3a6 [6,7,11,24] или силы их удара УУзаб [7,37.45]. Эти критерии не предъявляют никаких требований к размещению промывочных устройств в долоте, к расстоянию от насадок до забоя и к варианту сочетания числа насадок и диаметров их выходных сечений (лишь бы при этом суммарная площадь сечений отверстий была близка к расчетной). Единственное "преимущество" их перед другими, например, критерием "осевое давление струи" рос, заключается в возможности находить решение по косвенным признакам: максимуму N3a6 или W3ae соответствуют заранее известные соотношения между перепадом давления на долоте и давлением на насосах. Однако неопределенность в выборе конкретного варианта реализации решения сделала указанные критерии малопривлекательными. В отечественной практике они практически не используются.

Физически более обоснованным является предложенный П.Ф. Осиповым [67] и Ю.Л. Логачевым [45] критерий рэф , названный ими "эффективным давлением струи". Величина рэф вычисляется по формуле:

Рэф = Рос ~Рдиф , (1.2.2)

где рос - осевое давление струи на забой, определяемое по известным

методикам,

Рдиф - динамическое дифференциальное давление, определяемое по формулам:

Рдиф = PglcKB + Ркп~Рт (1.2.3)

или

Рдиф = (PglcKe -Рпл)+Ркп= Рст +Ркп, (1 -2.4)

где ркп - потери давления в заколонном пространстве, рт - пластовое давление,

рст - статическое дифференциальное давление (статическая репрессия), р - плотность бурового раствора, 1скв - глубина скважины.

Впервые был предложен критерий промывки [45, 66, 67], в определении которого участвует параметр (пластовое давление), описывающий геологические условия бурения. Критерий рэф является сложной функцией расхода Q и имеет максимум, поиск которого выполняется следующим образом. Вначале выбирается вариант схемы промывки, например, промывка через три насадки равного диаметра d н. Изменяя ступенчато Q от QMin до Qmax и определяя для каждого расхода (с учетом гидравлических характеристик циркуляционной системы, насосов и величины общего ограничения рабочего давления на мани-фольде) допустимое давление на насосах рД0П , находят реализуемый резерв давления для насадок долота рд [66,67] :

Рд~Рдоп —Pnom> (1.2.5)

где рП0Т - суммарные потери давления в циркуляционной системе, а затем вычисляют d „ и рос по формулам:

f &A2Q р

d„ =

Pc

Kpàn2z2-3,5Q2p/dи4,

(1.2.6)

Z2-

4,46 Q2р (L2J)

Ч:(1 + ale/dj a = 0,223 + 0,01 (/c /dH - 6), (1.2.8)

где () - расход бурового раствора, м/с;

р - плотность бурового раствора, кг/м3; рд - перепад давления на долоте, Па;

й п - диаметр подводящего канала долота ( равный, как правило, входному диаметру насадок), м; 1С - расстояние от насадки до забоя (длина струи), м; г - количество реально используемых в долоте насадок.

Расчетный цикл завершается определением рЭф по формуле (1.2.2).

1. Каждому значению Q соответствует свое значение рэф . Вариант, при котором величина рэф максимальна, выбирается в качестве оптимального, в частности, для случая бурения с использованием трех насадок {г = 3), одинаковых по диаметру отверстия.

Критерий рэф выгодно отличается от Ызаб и Жзаб тем, что напрямую зависит от конструктивных особенностей промывочного узла долот, от количества насадок и диаметра последних, от расстояния от насадки до забоя, от дифференциального давления в момент промывки и от компонентов давления, от которых зависит последнее. Такой критерий более "технологичен" и потому дает больше шансов на получение положительного результата от применения гидромониторной промывки. Критерий рэф может принимать как положительное, так и отрицательное значение, что очень важно при оценке общего уровня интенсивности промывки скважины.

Основным достоинством критерия рэф является то, что он позволил существенно продвинуться в направлении прогнозирования количественного влияния интенсивности промывки на показатели работы гидромониторных долот. Дело в том, что с его помощью удалось связать количественно (в первом приближении) величину гидравлического критерия промывки с интенсивностью фильтрационных процессов, возникающих на забое под влиянием под-

вижных, вращающихся вместе с долотом, гидромониторных струй.

Возникновение обратной фильтрации, ее интенсивность и продолжительность зависят, прежде всего, от интенсивности промывки забоя скважины, мерой которой может быть, в частности, величина критерия "эффективное давление струи" рэф .

Несмотря на явные преимущества критерия рэф перед другими, он не лишен недостатков. Во-первых, он является размерной величиной, а во-вторых, - не имеет характерного предельного значения, ориентируясь на которое можно судить об уровне интенсивности и качества промывки забоя.

П.Ф. Осипов в ряде своих работ [64,66,67,68] для оценки интенсивности промывки забоя скважины предложил использовать новый безразмерный критерий

3=Рэф/Рос- (1.2.9)

С учетом (1.2.2):

3 = 1 -Рдиф/Рос• (1.2.10)

где рос - осевое гидродинамическое давление струи на забой. Предложенный П.Ф. Осиповым критерий J отличается от известных тем, что зависит не только от энергетических параметров струи, но и геолого-технических условий бурения, представленных в обобщённом виде величиной давления рдиф, зависящего от статического дифференциального давления и потерь давления в зако-лонном пространстве.

Величины рдиф и рос являются функциями расхода бурового раствора. Зависимость критерия 3 от расхода имеет максимум, соответствующий оптимальному варианту промывки скважины и в общем случае не совпадающим с оптимальными по известным критериям промывки.

Более показательно этот критерий отражен на рисунке 2. где рассмотрены четыре случая применения критерия I.

1-й случай 0=0

Рдиф» Рос

2-й случай .^ах = 1 Рдиф = 0

Рдиф = О

3-й случай

и<о

Рдиф> Рос

Рдиф

ш

ЧсхО , ■Рос

4-й случай 0< и< 1 Рдиф < Рос

Рисунок 2. Определение критерия интенсивности гидромониторной промывки I при различных значениях дифференциального давления Рдиф.

В первом случаи, критерийУ может быть равен 0, когда рдиф = Рас (первое характерное значение). Во втором случае рассмотрено бурение на "равновесии", т.е. ситуация, когда рдиф =0, а критерий У = I. Это идеальный вариант промывки скважины, т.е. это как раз то характерное предельное значение, стремление, к достижению которого вполне можно увязывать с повышением эффективности гидромониторных долот. Проектирование промывки по максимуму критерия У означает максимальное использование потенциальных возможностей струйной промывки в данных геолого-технологических условиях. В третьем примере рассмотрена ситуация, когда У меньше нуля при рдиф > рос (третья область характерных значений). В области отрицательных значений У от 0 до -2 эффективность применения гидромониторных долот весьма низкая, а при значениях менее -2 она вообще неосуществима. Четвертый случай, показанный на рисунке 1.2., рассматривает вариант, когда У находится в диапазоне от 0 до 1, при рдиф < рог. Так при сопоставлении величин У при различных вариантах практического применения гидромониторных долот показало, что если У находиться в пределах от 1 до 0,5, то достигаются наибольшие результаты эффективной промывки скважины. При попадании значений У в область от 0,5 до 0 качество очистки забоя уже можно считать умеренными.

Для более чёткого понимания практического использования критерия

промывки I, ниже представлен рисунок 3, который получен на основе обобщённых данных по Тимано-Печорской провинции. На рисунке видно, что с увеличением глубины скважины, во-первых, имеет место постепенное уменьшение значения критерия У, а во-вторых, рост плотности бурового раствора сопровождается резким уменьшением 3. Следовательно, основным «врагом» гидромониторной промывки являются завышенные плотность буровой промывочной жидкости и потери давления в заколонном пространстве, иначе говоря, дифференциальное давление. Изменение критерия / с глубиной при промывке раствором с нормальными параметрами, т.е. при нормально регламентированной репрессии на пласты, показывает, что глубина наиболее эффективного применения серийных гидромониторных долот не превышает 2500...3000 м, что согласуется с промысловым опытом.

§0,5 ю

п

со и S

1-0,5

I "1

1-1,5

О. (D

ё -2 CL

-2,5

-

* * *

■ * * * •

юсть -эсти, * ч N

- I U IUI г : жидк( — -1250 1 г * *

: кг/ма - - ■1300 *

...... Г 1 '1..... I..... 1 1 1 — i i i i -«—г- "I—I— —I—1—1—1— —1—1—1—1—

1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

глубина скважины, м

Рисунок 3. Изменение величины критерия 3 по мере углубления скважины для геолого-технологических условий, типичных для Тимано-Печорской

нефтегазоносной провинции.

В работах [45,67,68,69] отражено, что гидромониторная промывка уменьшает стойкость долот, причем тем в большей степени, чем больше промывка увеличивает механическую скорость бурения.

Гидромониторные струи, обрабатывая периферию забоя создают там с помощью фильтрационных процессов в породе особые и весьма благоприятные условия разрушения, существенно отличающиеся от центральной части забоя. Так на этом этапе и появляется сочетание режима разрушения горной породы с эффективной промывки скважины и как следствие разработка научно-методической основы модели бурения, обоснованный в трудах М.Г. Бингхэма. Это метод «линейной аппроксимации» критериальной зависимости проходки долота за один оборот 5 от удельной осевой нагрузки g. В главе 1.1. данной работы, график этой зависимости назван как диаграмма бурения. В труде [67] (рисунок 4), показаны две совмещенные диаграммы бурения, одна из которых описывает разрушение центральной части забоя (угловые коэффициенты К5 и Ку), а другая характеризует бурение периферийными зубками (соответственно

Рисунок 4. Общий вид диаграммы бурения и ее видоизменение в результате воздействия на забой скважины гидромониторных струй.

На рисунке 4. видно, что периферия разрушается легче: меньше g0 и больше угловые коэффициенты прямых. Неизбежным результатом этого является перераспределение заданной с устья скважины осевой нагрузки между венцами шарошек: периферийные разгружаются, а центральные, наоборот, перегружаются. Степень отличия в нагрузке на венцы тем больше, чем больше критерий J. Механическая скорость бурения возрастает в результате увеличения контактных нагрузок на породу со стороны центральных зубков. Вместе с тем увеличивается интенсивность их износа. Неравномерность распределения реакции забоя по венцам шарошек, естественно, увеличивает также интенсивность износа опор шарошек.

Если принять, что под влиянием гидромониторной промывки разрушение периферийной части забоя описывается диаграммой бурения, как показано на рис. 2, с параметрами goF, KsF, KvF, то возможны три случая: первый отличается тем, что из-за ограниченной осевой нагрузки на долото весь забой, в том числе и его периферийная часть, разрушается при поверхностном режиме; при втором - режимы разрушения не совпадают; третий характерен высокими нагрузками на долото, когда весь забой разрушается при объемном режиме (на рис. 1.4. указанные случаи выделены соответствующими индексами). Характер перераспределения нагрузки по венцам, естественно, будет различен для различных перечисленных случаев нагруженная. Видоизменение диаграммы бурения, как уже ранее отмечалось, зависит от величины параметра промывки J. Чем он ближе к 1, тем меньше относительная величина g оГ = gor / go и тем в большей степени угловые коэффициенты KsF, Kvr отличаются от исходных значений Ks и Kv для центральной части забоя. Таким образом, перераспределение нагрузки на долото по венцам под влиянием гидромониторной промывки зависит от функции g*or =f(J) и удельной нагрузки на долото g. Задача определения конкретных удельных нагрузок gSir для периферийных венцов и gSi - для центральных решается из условия постоянства углубления долота за оборот независимо от различия в диаграммах бурения.

В качестве примера для второго случая нагружения (г-2) ниже приводятся формулы [66,67]:

_3я + (1211)

з*-2*. , (1.2.12)

1+ 2

Заключение диссертации по теме «Технология бурения и освоения скважин», Грибанов, Михаил Валентинович

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Методами математической статистики из большого массива (более 420 штук) отработанных долот импортного производства собрана и систематизирована промысловая база данных.

2. На четырех месторождениях сформирована и систематизирована база данных буримости горных пород в одинаковых горно-геологических и технических условиях, что позволяет детализировать и уточнять определение интервалов геологических разностей и стратиграфических подразделений в комплексе со стандартными геофизическими методами.

3. Доказано, что использование критерия компромисса HVp позволяет оценить эффективность более щадящих режимов углубления скважины.

4. Доказано, что приведённая рейсовая скорость позволяет учитывать непроизводительные затраты времени из-за возможных простоев буровой установки для обоснования щадящего режима бурения в зимних условиях.

5. Установлено, что можно определять на СГТИ эффект "Stick-Slip", когда возникает асинхронности функций приведенного коэффициента и удельной нагрузки, и прогнозировать опасность поломки колонны.

6. Предложена принципиальная схема АСУ (автоматическая система управления) бурения и алгоритм ее работы.

7. Экономический эффект использования предложенных и внедрённых автором методик бурения скважины на Ардалинском и группе спутниковых месторождений Ненецкого автономного округа составил более 2 808 112 рублей.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Грибанов, Михаил Валентинович, 2012 год

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Акчурин Х.И. Гидромониторное разрушение горных пород при строительстве скважин / Х.И. Акчурин., Е.Т. Струговец. - М.: Недра, 2002.

2. Александров А.В. Результаты работы долот при пониженных статических нагрузках при бурении скважин в объединении "Оренбургнефть'УА.В. Александров, Ю.С. Васильев, C.B. Соломенников //Пути совершенствования технологии буровых работ: Тр. ВНИИБТ. - М., 1976. - Вып. 37. - С.28-34.

3. Алексеев Ю.Ф. Современные методы прогнозирования физико-механических свойств горных пород и показателей работы долот. ОИ /Ю.Ф. Алексеев //Сер. Бурение /ВНИИОЭНГ.- М., 1973.

4. Беликов В.Г. Некоторые вопросы оценки износа вооружения долот /В.Г. Беликов, С.А. Посташ, В.А. Степанов В.А. //Изв. ВУЗов. Нефть и газ.-1966.- №9.

5. Беликов В.Г. Обобщение и распространение передового опыта в бурении /В.Г. Беликов, B.C. Федоров, С.А. Посташ.- М.: Недра, 1969.

6. Беркунов B.C. Совершенствование методики оптимизации параметров режима бурения скважин трехшарошечными долотами: Автореф. дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук: 05.15.10 /B.C. Беркунов. -М., 1998. -24 с. - В надзаг. :Рос. гос. ун-т нефти и газа им. И.М. Губкина. -Библиогр.: С. 23-24 (10 назв.).

7. Бревдо Г.Д. Проектирование режима бурения /Г.Д. Бревдо.- М.: Недра, 1988.

8. Бугаев В.Н. О влиянии бокового смещения на механические характеристики горных пород при вдавливании штампа /В.Н. Бугаев, Б.В. Байдюк //Сер. Бурение /ВНИИОЭНГ.-М, 1969,- №16 .- С. 15-17.

9. Булатов А.И. Гидромеханические процессы на забое бурящихся скважин /А.И. Булатов и др. //Сер. Строительство скважин /ВНИИОЭНГ. - М., 1989.

10. Булатов А.И. Контроль процессов бурения нефтяных и газовых скважин /А.И. Булатов, В.И. Демихов, П.П. Макаренко. - М.: Недра, 1998.

11. Булатов А.И. Решение практических задач при бурении и освоении скважин : справочное пособие / А. И. Булатов., Ю. М. Проселков. - Краснодар. Советская Кубань, 2006.

12. Волкова И.И. Развитие методов исследования буровых процессов на основе обработки промысловой информации (на примере Тимано-Печорской провинции): Дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук /И.И. Волкова. - Ухта, 2002.- С. 207.

13. Гаджиев H.A. О связи характера процесса разрушения с углублением за один оборот /H.A. Гаджиев //Труды АзНИИбурнефть. - М., 1967. - Вып. 9.

14. Ганджумян P.A. Практические расчёты в разведочном бурении / Р. А. Ганджумян. - М.: Недра, 1986.

15. Гераськин В.Г. Выбор оптимальных сочетаний параметров режима бурения скважин при изменяющемся дифференциальном давлении в объединении "Грознефть" /В.Г. Гераськин //РНТС. Сер. Бурение /ВНИИОЭНГ.-М., 1983.- №7.

16. Девятко Л.И. Влияние осевой нагрузки на механизм и объем разрушенной горной породы при бурении шарошечными долотами /Л.И. Девятко, H.A. Колесников //Изв. ВУЗов. Нефть и газ.- 1968. - № 1.

17. Демин Е.А. Устройство для определения и поддержания максимальной скорости проходки при турбинном способе бурения /Е.А. Демин, Б.В. Кириченко //Труды КуйбышевНИИ НП. - Куйбышев, 1969. - Вып. 41.

18. Дмитриев В.И. Станции оперативного геолого-технологического контроля и оптимизации бурения скважин на нефть и газ /В.И. Дмитриев, Л.Г. Шра-го. -М., 1989. -56 е.: ил.. - (Техника и технология геол.-развед. работ, организация пр-ва: Обзор, информ. /ВИЭМС.). - Библиогр.: С. 54-56 (36 назв.).-На обл. авт. не указаны.

19. Долговечность шарошечных долот/Н.А. Жидовцев, В.Я. Кершенбаум,

Э.С. Гинзбург и др. - М.: Недра, 1992.

20. Железняков Ф.И. Влияние отдельных факторов технологии бурения на механическую скорость бурения /Ф.И. Железняков /Нефтяное хозяйство.-1979.-№ 1.- С. 13-18.

21. Железняков Ф.И. Оценка влияния дифференциального давления и скорости вращения долота на механическую скорость проходки /Ф.И. Железняков //РНТС. Сер. Бурение /ВНИИОЭНГ. - М, 1975.- № 7.- С. 5-7.

22. Железняков Ф.И. Оценка стойкости опор шарошечных долот /Ф.И. Железняков //Нефтяное хозяйство. - 1977.- № 5.- С. 11-15.

23. Задирей В. Н. Развитие методик и разработка программных средств оптимизации режимов бурения для проектирования и управления углублением скважины: Дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук /В.Н. Задирей. - Ухта, 2002.- С. 155.

24. Злобин Б.А. Передовой опыт в роторном и турбинном бурении / Б. А. Зло-бин.-М.: Недра, 1984

25. Иоаннесян Ю.Р. Новое в проблеме буримости пород /Ю.Р. Иоаннесян.-М.: Недра, 1967.

26. Исследование режимов бурения при проводке опорно-технологических скважин в Ставропольском крае /В.Д. Кокарев, И.Н. Харебов, Б.К. Челом-биев, H.A. Пономаренко //НТО ВНИИОЭНГ. Сер. Бурение. - М., 1972.

27. Итоги опытно-технологических работ по совершенствованию проводки скважин /A.B. Ферштер, А.К. Козодой, П.Ф. Осипов и др. //Темат. науч.-техн. обзор. Сер. Бурение /ВНИИОЭНГ. - М., 1969.

28. К вопросу установления некоторых эмпирических зависимостей показателей работы долот от параметров режима бурения в промысловых условиях /Я.А. Гельфгат, A.B. Орлов, Г.Э. Финкелыптейн, В.В. Черкаев //Труды ВНИИБТ.- М., 1963. - Вып. 9.

29. Калинин А.Г. Технология бурения разведочных скважин на жидкие и газообразные полезные ископаемые / А.Г. Калинин, А.З. Левицкий. - М.:

Недра, 1988.

30. Каменских C.B. Моделирование износа вооружения шарошечных долот: Тр. Ухтинского индустриального института /C.B. Каменских, П.Ф. Осипов //Проблемы освоения природных ресурсов Европейского Севера. - Ухта, 1996.- Вып. 2.

31. Каменских C.B. Моторесурс опоры шарошечных долот /C.B. Каменских, П.Ф. Осипов, И.И. Волкова //НТЖ. Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. - М.,1996. - № 4.

32. Каменских C.B. Совершенствование математической модели оптимизации режимов бурения шарошечными долотами при строительстве скважин на севере европейской части России: Дис. канд. техн. наук /C.B. Каменских.-Ухта, 1998 .- 179 с.

33. Каменских C.B. Совершенствование режимов бурения на площадях Восточная Возейю и Кыртаель с использованием методов математического моделирования /C.B. Каменских, Ю.Л. Логачёв, П.Ф. Осипов //НТЖ. Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. - М., 1994.-№ 11-12.

34. Козловский А.Е. Оптимизация процесса бурения (структура и элементы управления)/А.Е. Козловский. -М., 2000. -246 е.: ил.. - В надзаг.:Рос. акад. естеств. наук (РАЕН), Междунар. акад. минерал, ресурсов (МАМР).- Биб-лиогр.: С.234-239.

35. Козодой А.К. Код для описания износа шарошечных долот и некоторые результаты его применения /А.К. Козодой, П.Ф. Осипов //Труды ВНИИНГП. - Волгоград, 1965. - Вып. 5.

36. Козодой А.К. Пути упрощения обработки статистических данных о работе долот и сбора массовых сведений по их износу /А.К. Козодой, Л.И. Векс-лер, П.Ф. Осипов //Совершенствование бурения нефтяных и газовых скважин: Сб.-М., 1965.

37. Колесников H.A. Влияние дифференциального и угнетающего давлений

на показатели работы долот /H.A. Колесников, А.Н. Колесников //Нефтяное хозяйство. - 1983. - № 8.- С. 13-15.

38. Колесников H.A. Влияние дифференциального и угнетающего давлений на разрушение горных пород /H.A. Колесников //ОИ. Сер. Бурение. - М., 1986.-Вып. №5 (105).

39. Колесников H.A. Выбор осевой нагрузки в условиях дифференциального давления /H.A. Колесников, В.Н. Шестаков, С.А. Волонсевич //Нефтяное хозяйство. - 1982.- № 1.- С. 10-12.

40. Колесников H.A. Определение угнетающего давления в процессе развития магистральных трещин: Тезисы докл. Всесоз. конф. "Разрушение горных пород при бурении скважин" /H.A. Колесников, A.A. Брыков, М.Д. Кузьмин.-Уфа, 1982.

41. Комплексная методика классификации горных пород геологического разреза, разделения его на характерные пачки пород и выбора рациональных типов и конструкций шарошечных долот для эффективного разбуривания нефтяных и газовых месторождений.- М.: ВНИИБТ, 1980.

42. Краснов С. А. Управление и оптимизация режимов бурения в системе удаленного мониторинга по значениям текущей рейсовой скорости и амплитуде продольных колебаний (На примере месторождений Тимано-печорской провинции): Дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук /С.А. Краснов. - Ухта, 2008.- С. 101.

43. Лебединская E.H. Определение прочностных характеристик пород по данным отработки буровых долот /E.H. Лебединская //Нефтяное хозяйство,- 1990. - № 10.- С. 23-26.

44. Левицкий А.З. Оперативное управление процессом бурения по динамичной информационной модели буримости: Автореф. дис. на соискание ученой степени д-ра техн.наук:05.15.14 /А.З. Левицкий. -М., 1994. -55 е.: ил. -В надзаг.: Моск.гос.геол.-развед.акад.- Библиогр.: С. 52-55(26 назв.).

45. Логачёв Ю.Л. Совершенствование методики оптимизации режима промывки при роторном бурении гидромониторными долотами: Дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук /Ю.Л. Логачёв. - Ухта, 2000.- С. 157.

46. Лысенко О.В. Информационно-измерительная система для оперативной оптимизации процесса бурения: Автореф. дис. на соискание ученой степени канд.техн.наук:05.11.16 /О.В. Лысенко. -Самара, 1995. -18 е.: ил. - Биб-лиогр.: С. 17-18(12 назв.).

47. Маковей Н. Гидравлика бурения. Перевод с румынского языка / Н. Мако-вей-М.: Недра, 1986.

48. Межлумов А.О. Основные факторы, влияющие на механическую скорость проходки /А.О. Межлумов //ОИ. Сер. Бурение. - М., 1980.

49. Методика выбора рациональных типов и конструкции шарошечных долот для эффективного разбуривания нефтяных и газовых месторождений /М.Г. Абрамсон, М.А. Александров, Б.В. Байдюк и др. - М.: ВНИИБТ, 1974.

50. Методика проводки опорно-технологических скважин. - М.: ВНИИБТ, 1976.

51. Методы оптимизации процесса бурения //ЭИ. Сер. Бурение.- М.: ВНИИОЭНГ, 1977. - Вып. 15, 18.

52. Мирзаджанзаде А.Х. Анализ и проектирование показателей бурения /А.Х. Мирзаджанзаде, H.A. Сидоров, С.А. Ширин-Заде.- М.: Недра, 1976.

53. Михарев В.В. Строительство кустовых направленных скважин; научная монография / В.В. Михарев, В.Ф. Буслаев, Н. М. Уляшёва, Ю.Л. Логачёв. -Ухта: Региональный Дом печати, 2004.

54. Мокшин A.C. Шарошечные долота /A.C. Мокшин, Ю.Е. Владиславлев, Э.Л. Комм.- М.: Недра, 1971.

55. Оптимизация и автоматизация процессов разведочного бурения: Учеб. пособие /В.К. Чистяков, И.Г. Шелковников и др. -Л., 1990. -102 е.: ил.. - В надзаг.: Ленингр. горн, ин-т им. Г. В. Плеханова.- Библиогр.: С. 100 -101.

56. Оптимизация параметров режима бурения на основе опытно-промысловых работ /A.B. Орлов, A.C. Копылов, А.Я. Виноградова и др //ОИ. Сер. Бурение. - М.,1983.- Вып. 2(41).

57. Оптимизация процесса бурения //ЭИ. Сер. Бурение. - М., 1980. - Вып. 23.

58. Опыт бурения скважин роторным способом при рациональных параметрах режима промывки /П.Н. Корыпаев, H.A. Мальковский, Б.И. Митель-ман и др //НТС. Сер. Бурение. - М., 1980. - Вып. 5.

59. Опыт проводки опорно-технологических скважин на Кудиновской площади /А.К. Козодой, A.B. Ферштер, П.Ф. Осипов и др //Труды ВНИИНГП. - Волгоград, 1970. - Вып. 16.

60. Орлов A.B. Влияние параметров режима бурения на механическую скорость проходки в условиях изменяющегося дифференциального давления /A.B. Орлов, В.Г. Гераськин, В.Е. Дубенко //НТС. Сер. Нефтегазовая геология, геофизика и бурение. - М., 1984. - Вып. 7.- С. 31-33.

61. Орлов A.B. Об оптимизации процесса углубления скважин /A.B. Орлов //Нефтяное хозяйство. - 1982. - № 6.

62. Орлов A.B. Оптимизация процесса углубления скважин на основе промысловых данных /A.B. Орлов, С.А. Орлов //Нефтяное хозяйство. - 1981. - № 11.

63. Орлов A.B. Установление оптимального сочетания осевой нагрузки на долото и скорости его вращения при глубоком бурении /A.B. Орлов //Труды ВНИИБТ. - М., 1964. - Вып. 13.

64. Осипов П.Ф. Влияние противодавления на величину коэффициента расхода конических насадок и цилиндрических отверстий буровых долот/П.Ф. Осипов, А.К. Козодой, Е.П. Варламов //Вопросы прикладной механики: Сб. докладов науч.-техн. конф. Волгоградский инженерно-строительный институт.

65. Осипов П.Ф. Использование зависимости проходки долота за один оборот от осевой нагрузки для оптимизации режима бурения в промысловых ус-

ловиях /П.Ф. Осипов //РНТС. Сер. Бурение. - М., 1974. -№11.

66. Осипов П.Ф. Исследование работы гидромониторных долот при турбинном бурении с применением турботахометров /П.Ф. Осипов, А.К. Козодой, A.A. Босенко //Нефтяное хозяйство. - 1968. - № 8.

67. Осипов П.Ф. Оптимизация режимов бурения гидромониторными шарошечными долотами /П.Ф. Осипов, Г.Ф. Скрябин.- Ярославль: Медиум-пресс, 2001.- 239 с.

68. Осипов П.Ф. Фильтрационные потоки на забое скважины при бурении гидромониторными долотами /П.Ф. Осипов, В.И. Зелепукин //Нефтяное хозяйство. - 1986. - № 9. - С. 32-34.

69. Осипов П.Ф. Фильтрация жидкости через поверхность забоя под влиянием подвижной гидромониторной струи /П.Ф. Осипов В.И. Зелепукин //Разрушение горных пород при бурении скважин: Тез. докл. 4-й Всесоюз. науч.-техн. конф. - М., 1986.

70. Погарский A.A. Оптимизация процессов глубокого бурения /A.A. Погар-ский, К.А. Чефранов, О.П. Шишкин.- М.: Недра, 1981.

71. Потапов Ю.Ф. Разрушение горных пород трехшарошечными долотами малого диаметра /A.A. Погарский, К.А. Чефранов, О.П. Шишкин.- М.: Гостоптехиздат, 1961.

72. Практические расчёты в бурении / B.C. Федоров, В.Г. Беликов и др. - М.: Недра, 1966.

73. Проектирование режимов турбинного бурения /Ю.Ф. Потапов, A.M. Матвеева, В.Д. Маханько, П.Е. Шевалдин.- М.: Недра, 1974.

74. Рабиа X. Технология бурения нефтяных скважин / X. Рабиа. - М.: Недра, 1989.

75. РД 39-2-52-78. Комплексная методика классификации горных пород геологического разреза, разделение на характерные пачки пород и эффективного разбуривания нефтяных и газовых месторождений.- М., 1980.

76. Санников Р.Х. Статистическая обработка промысловых данных: Учебное

пособие /Р.Х. Санников.- Уфа, 1978.- 81 с.

77. Сегаль В.А. Методы выбора рациональных способов и режимов бурения /В.А. Сегаль //ОЗЛ. Сер. Бурение.- М., 1964.

78. Симонов В.В. Влияние колебательных процессов на работу бурильного инструмента/В.В. Симонов, Е.К. Юнин.- М.: Недра, 1977.

79. Симонов В.В. Волновые процессы в бурильной колонне /В.В. Симонов, Е.К. Юнин.- М.: МИНГ, 1979.

80. Ситников Н.Б. Моделирование и оптимизация процесса бурения геологоразведочных скважин: Автореф. дис. на соискание ученой степени д-ра техн.наук:05.13.07 /Н.Б. Ситников.- Екатеринбург, 2000. - 41 е.: ил.. - Биб-лиогр.: С. 35-41.

81. Скрябин Г.Ф. Выбор рациональных параметров режима промывки различных типов долот и условий месторождений Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции /Г.Ф. Скрябин //Труды ВНИИБТ. - М., 1988. - Вып. 66.

82. Скрябин Г.Ф. Повышение показателей работы долот путем совершенствования условий и схем промывки забоя скважин (на примере месторождений Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции): Дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук /Г.Ф. Скрябин. - М., 1992.

83. Совершенствование технологии бурения с применение тихоходных и низкооборотных забойных двигателей на площадях ПО «Пермнефть» //Сер. Бурение.- М., 1986.- Вып. 7 .- С. 22-26.

84. Совершенствование технологии роторного и турбинного бурения при проводке опорно-технологических скважин /А.Н. Ананьев, А.К. Козодой, П.Ф. Осипов и др //ОИ. Сер. Бурение. - М., 1975.

85. Спивак А.И. Разрушение горных пород при бурении скважин /А.И. Спи-вак, А.Н. Попов.- М.: Недра, 1986.

86. Справочник бурового мастера / В.П. Овчинников, С.И. Грачёв, Г.П. Зозуля и др. - М.: Инфра-Инженерия, 2006.

87. Ставрогин А.Н., А.Г. Протосеня. Механика формирования и разрушения горных пород / А.Н. Ставригин, А.Г. Протосеня. - М.: Недра, 1992.

88. Старцев A.A. Выделение режимных пачек и группировка площадей для анализа работы долот /A.A. Старцев, А.Н. Попов, А.И. Спивак //МНТС. Технология бурения нефтяных и газовых скважин. - Уфа, 1977. - Вып. 4. -С. 24-28.

89. Степанов Н. В. Моделирование и прогноз осложнений при бурении скважин / Н.В. Степанов. - М.: Недра, 1989.

90. Стрекалова Р.В. К использованию моделирования процесса бурения для анализа взаимосвязи между эффективностью работы долота и динамикой колонны /Р.В. Стрекалова, М.В. Тобин, P.M. Эйгелес //Динамика в бурении: Тр.ВНИИБТ.- М., 1981. - Вып. 52. - С. 20-35.

91. Струговец Е.Т. Влияние гидростатического давления на эффективность разрушения горных пород при бурении /Е.Т. Струговец //НТС. Сер. Бурение. - 1969.-№6.

92. Технология бурения нефтяных и газовых скважин: Учебник для вузов / А.Н. Попова, А.И. Спивак, Т.О. Акбулатов и др.; Под общей ред. А.И. Спивака. - М.: Недра, 2004.

93. Технология бурения разведочных скважин на нефть и газ: Учебник для вузов / А.Г. Калинин., А.З. Левицкий., Б.А. Никитин. - М.: Недра, 1998.

94. Федоров B.C. Научные основы режимов бурения /B.C. Федоров.- М.: Гос-топтехиздат, 1956.

95. Федоров B.C. О твердости горных пород в условиях забоя скважины /B.C. Федоров, И.С. Финогенов //Нефть и газ .- М., I960.- № 6 .- С. 8-9.

96. Федоров B.C. Проектирование режимов бурения /B.C. Федоров.- М.: Гос-топтехиздат, 1958.

97. Филимонов Н.М. Основы режима бурения. Часть I. /Н.М. Филимонов, А.Н. Попов.- Уфа: УНИ, 1979.

98. Фингерит М.А. Рациональная эксплуатация шарошечных долот /М.А. Фингерит,- М.: Недра, 1965.

99. Фингерит М.А. Технологические критерии оперативного управления работой долота /М.А. Фингерит //Труды КуйбышевНИИ НП. - Куйбышев, 1969.- Вып. 41.

100. Харебов И.Н. Совершенствование режимов бурения глубоких скважин на нефтяных месторождениях Ставрополья /И.Н. Харебов, В.Д. Кокарев //ТНТО. Сер. Бурение. - М., 1970.

101. Харебов И.Н. Совершенствование режимов бурения глубоких скважин на нефтяных месторождениях Ставрополья /И.Н. Харебов, В.Д. Кокарев //Тематич. науч.-техн. обзор. Сер. Бурение. - М., 1970.

102. Шрейнер J1.A. Влияние числа оборотов на скорость бурения шарошечными долотами /JI.A. Шрейнер, Гань Чжи-Цзянь //Нефтяное хозяйство. -1956. - № 12.

103. Шрейнер JI.A. Механические и абразивные свойства горных пород /JI.A. Шрейнер.- М.: Гостоптехиздат, 1958.

104. Эйгелес P.M. К методике расчета режимов бурения шарошечными долотами /P.M. Эйгелес //Тр. МИНХ и ГП.- М., 1967.- Вып. 63.

105. Эйгелес P.M. Разрушение горных пород при бурении /P.M. Эйгелес.- М.: Недра, 1971.

106. Эмпирический подход к прогнозированию взаимодействия различных параметров бурения ЮИ. Сер. Бурение. - М., 1979. - С. 3-9.

107. Юнин Е.К. Влияние волновых процессов на разрушение горных пород /Е.К. Юнин, В.В. Симонов. - Деп. ВИНИТИ. 23.12.94, № 3019 - В94.

108. Юнин Е.К. Низкочастотные колебания бурильного инструмента /Е.К. Юнин.-М.: Недра, 1983.

109. Юнин Е.К. О проблемах прогноза работы породоразрушающего инструмента и оптимизации режима бурения вертикальных скважин /Е.К. Юнин //Новые идеи в науках о земле: Тез. докл. IV междунар. конф. /МГГА. -М.,

1999. - Tom. 3. - C. 181.

110. Allen, J.H. Optimizing penetration rate-1: Determining parameters that affeft rate of penetration /J.H. Allen // Oil and Ctas J. - 1977.- 3/0.- Vol. 75.- N. 41.

111. Allen, J.H. Optimizing penetration rate-2: Conclusion: Computer optimizes operations /J.H. Allen // Oil and Ctas J. - 1977. - 10/0.- Vol. 75.- N. 42.

112. Bourgoyne, A.T. A multiple regression approach to optimal drilling and abnormal pressure delection /A.T. Bourgoyne, F.S. Young //Soc. Petr. Eng. J. -1974.-Aug.-P. 371-384.

113. Cunningham, R.A. How high rotary speed shortens bit life, increases drilling costs /R.A. Cunningham //Oil and Gas J. - 1960. - July 11. - Vol. 58. - N. 28.

114. Cunningham, R.A. Laboratory stady of overburden, formation and mud column pressures on drilling rate /R.A. Cunningham, J.G. Eenink //J. Petroleum Technology. - 1959. - January.

115. Edwards, J.H. Engineered drilling operations /J.H. Edwards //Word Oil. -1964. - Vol. 158. -N. 6.

116. Feenstra, R. Full-scale experimants on jets impermeable rock drilling /R. Feenstra, Leewen J.M Van //J. Petroleum Technology. - 1964. - Vol.16. - N. 3. - P. 329-336.

117. Garner, M.E. Experimental study of crater formation in limistone at elevated pressures /M.E. Garner, C. Galtin //J. Petroleum Technology. - 1963. - N. 12.

118. Lingen Van, N.H. Bottom scavening -a major factor governing penetration rates at depth /N.H. Lingen Van //J. Petroleum Technology. -1962. - February. -P. 187-196.

119. Maurer, W.C. How bottom-hole pressure affects penetration rate /W.C. Maurer //Oil and Gas J. - 1966. - Vol. 64. - N. 2.

120. Moor, P.L. 5 factors that affect drilling rate /P.L. Moor //Oil and Gas J. - 1958. -Vol. 56.-N. 40.

121. Rowley, D.S. Laboratory drilling performance of the fool-scale rick bit /D.S. Rowley, R.J. How, F.H. Deily //J. Petroleum Technology. -1961. - Vol. 13. - N. 1.

122. Speer, J.W. How to get the most hole for your money /J.W. Speer //Oil and Gas J. - 1958. - Vol. 56. - N. 13, 14.