ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ БУРОВОГО ЗАБОЙНОГО КОМПЕНСАТОРА КОЛЕБАНИЙ ДАВЛЕНИЯ ПРОМЫВОЧНОЙ ЖИДКОСТИ

Т. Н. Миннивалеев

Аннотация


Введение При бурении нефтяных и газовых скважин неизбежным обстоятельством является возникновение вибрационных процессов с различными амплитудно-частотными характеристиками в циркуляционной системе буровой установки, забойном устьевом и забойном оборудовании. Из множества причин появления данных вибраций можно выделить работу буровых насосов, забойных двигателей, связанную с взаимодействием долота на забое и неизбежной реакцией последнего на долото, непостоянство осевой нагрузки ввиду ручной подачи инструмента на забой и др. Следствиями колебательных процессов являются снижение долговечности оборудования, ухудшение технико-экономических показателей бурения. Цели и задачи В статье описывается разработанное и запатентованное на уровне изобретения устройство, монтируемое в компоновку низа бурильной колонны и позволяющее оказать существенное влияние на колебательные процессы, происходящие на забое. Приводятся результаты исследований, проведенных на разработанном лабораторном стенде, оснащенном современными датчиками, а также выполнен их анализ. Дается оценка эффективности работы компенсатора. Результаты 1. Колебания давления промывочной жидкости несмотря на наличие штатного пневмокомпенсатора бурового насоса имеют значительную амплитуду и приводят к непроизводительным затратам энергии, преждевременному износу бурового оборудования. 2. С целью уменьшения вредного влияния пульсаций давления и расхода промывочной жидкости в циркуляционной системе буровой установки на долговечность бурового оборудования и показатели бурения разработана и запатентована на уровне изобретения конструкция поршневого забойного гидромеханического компенсатора. 3. При проведении лабораторных испытаний использование забойного гидромеханического компенсатора сделало возможным снижение амплитуды пульсаций давления жидкости на выходе из компенсатора приблизительно в 2 раза, что является эффективным показателем работы забойного устройства.

Ключевые слова


вибрация;буровой насос;буровой раствор;забойный гидромеханический компенсатор;стендовые исследования;амплитуда колебания давления;vibration;drilling pump;drilling mud;bottom-hole hydro-mechanical compensator;bench studies;pressure fluctuation amplitude;pressure sensor;датчик давления;

Полный текст:

PDF

Литература


Basniev K.S., Kochina I.N., Maksimov V.M. Podzemnaya gidromekhanika [Underground Hydromechanics]. Moscow, Nedra Publ., 1993. 413 p. [in Russian].

Gabdrakhimov M.S., Minnivaleev T.N., Galimov R.M. Analiz bureniya neftyanykh skvazhin v Aznakaevskom PBR OOO «Burenie» [Analysis of Oil Wells Drilling in Aznakaevsky Drilling Department of «Burenie LTD»] Stroitel'stvo neftyanykh i gazovykh skvazhin na sushe i na more - Construction of Oil and Gas Wells on-Land and off-Shore, 2013, No. 5, pp. 8-11. [in Russian].

Gabdrakhimov M.S., Ermolenko F.I., Minnivaleev T.N., Suleimanov R.I. Gidrodinamicheskoe issledovanie raboty zaboinogo gidromekhanicheskogo kompensatora kolebanii davleniya burovogo rastvora [Hydrodynamic Research of Operation of Downhole Hydro-Mechanical Compensator of Pressure Fluctuation]. Stroitel'stvo neftyanykh i gazovykh skvazhin na sushe i na more - Construction of Oil and Gas Wells on-Land and off-Shore, 2015, No. 11, pp. 26-29. [in Russian].

Minnivaleev T.N. Razrabotka kompensatora dlya zashchity truboprovodov i oborudovaniya ot kolebanii davleniya i gidroudarov [Designing of the Compensator for Protecting Pipelines and Equipment from Pressure Fluctuation and Hydraulic Impacts]. Problemy sbora, podgotovki i transporta nefti i nefteproduktov - Problems of Gathering, Treatment and Transportation of Oil and Oil Products, 2012, No. 4 (90), pp. 164-168. [in Russian].

Minnivaleev T.N. Upravlenie vibratsionnoi nagruzkoi ust'evogo i zaboinogo burovogo oborudovaniya primeneniem zaboinogo gidromekhanicheskogo kompensatora v komponovke niza buril'noi kolonny [Controlling the Vibration Load of Wellhead and Downhole Drilling Equipment Using a Downhole Hydraulic Compensator in Bottomhole Assembly]. Problemy sbora, podgotovki i transporta nefti i nefteproduktov - Problems of Gathering, Treatment and Transportation of Oil and Oil Products, 2020, No. 3 (125), pp. 9-19. DOI: 10.17122/ntj-oil-2020-3-9-19. [in Russian].

Mirzadzhanzade A.Kh., Entov V.M. Gidrodinamika v burenii [Drilling Fluid Dynamics]. Moscow, Nedra Publ., 1985. 196 p. [in Russian].

Nizamov Kh.N., Derbukov E.I., Primenko V.N. Volnovye protsessy v gidrosisteme zakachki burovogo rastvora v plast i sposoby ikh ustraneniya [Wave Processes in the Hydraulic System for Pumping Drilling Mud into the Formation and Ways to Eliminate Them]. Neftepromyslovoe delo - Oilfield Engineering, 1996, No. 11, pp. 20-24. [in Russian].

Gabdrakhimov M.S., Minnivaleev T.N., Suleimanov R.I., Zaripova L.M. Kompensator promyvochnoi zhidkosti [Flushing Fluid Compensator]. Patent RF, No. 2516734, 2014. [in Russian].

Khuzina L.B. Povyshenie effektivnosti bureniya naklonnykh i gorizontal'nykh skvazhin s ispol'zovaniem kompleksa vibrousilitelei: dis. d-ra. tekhn. nauk [Improving the Efficiency of Drilling Directional and Horizontal Wells Using a Complex of Vibration Amplifiers: Doct. Engin. Sci. Diss.]. Ufa, UGNTU Publ., 2006. 266 p. [in Russian].

Shlyk Yu.K. Povyshenie effektivnosti turbinnogo bureniya putem uluchsheniya kharakteristik turbobura i peredachi zaboinoi informatsii po mekhaniko-gidravlicheskomu kanalu svyazi: dis. d-ra. tekhn. nauk [Improving the Efficiency of Turbine Drilling by Improving the Characteristics of the Turbodrill and Transmitting Bottomhole Information Via a Mechanical-Hydraulic Communication Channel: Doct. Engin. Sci. Diss.]. Ufa, UGNTU Publ., 2000. 237 p. [in Russian].




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ntj-oil-2020-4-29-38

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) 2020 Т. Н. Миннивалеев

Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.