Проектирование норм на механическое бурение

На основании проанализированных показателей работ долот приступают непосредственно к проектированию норм на механическое бурение, которое проводится в следующей последовательности:

1. Рассматривают показатели проходки за рейс в первом горизонте разреза первого по порядку расположения типа долота, если имеется достаточное количество целых долблений в данном горизонте (более 5),- то показатели таких долблений (проходка и время) суммируются по каждой скважине и переносятся в графу соответствующей скважины в форме 5

Затем приступают к рассмотрению следующего по порядку расположения типа долота в этом горизонте и так по всем типам.

После этого рассматриваются показатели работы долот в следующем горизонте и так по всему разрезу.

2. Если рассматриваемое долото работало в двух горизонтах, причем в каждом горизонте прошло не менее 30% общей проходки, то дальнейший ход расчетов будет таким.

Если горизонты одинаковы по механическим и абразивным свойствам или отличаются по твердости на одну категорию, а по абразивности (по шкале ВНИИБТ) не более двух, то величина общей проходки принимается одинаковой для обоих горизонтов, и эта проходка показывается в форме 5 также в двух горизонтах.

Если условие по категории твердости или абразивности не выдерживается, то для горизонта с более высокой категорией твердости или абразивности принимается или вся проходка в этом горизонте (если в нем пройдено более 50% общей проходки) или вся проходка в этом горизонте с увеличением на половину проходки в горизонте с более низкой категорией (если пройдено менее 50% общей проходки).

Для горизонта с более низкой категорией твердости или абразивности принимается или общая проходка за рейс (если в этом горизонте пройдено более 50% общей проходки) или общая проходка за рейс, увеличенная на половину проходки в горизонте с более высокой категорией (если пройдено менее 50% общей проходки).

3. Если рассматриваемое долото работало в двух горизонтах, причем в одном из них прошло менее 30% общей проходки, то дальнейший ход расчетов будет следующим.

Если горизонты одинаковы по механическим и абразивным свойствам или отличаются по твердости на одну категорию, а по абразивности - не более двух, то для горизонта с большей проходкой принимается общая проходка.

Во втором горизонте это долбление не учитывается, если условие по категории твердости или абразивности не выдерживается, то для горизонта с более низкой категорийностью принимается общая проходка за рейс, если на этот горизонт приходится большая часть проходки, а в горизонте с большей категорийностью данный рейс не учитывается, если на горизонт с более высокой категоричностью приходится большая часть проходки за рейс, то для этого горизонта принимается собственная проходка с учетом 50% проходки в горизонте с более низкой категорийностью, для последнего данный рейс не учитывается.

4. При проектировании норм для условий работы долот, описанных в пп. 2 и 3, следует обращать внимание на «целые» долбления в каждом горизонте, если даже они были единичными.

На основании режимных карт составляется сводная форма показателей работы долот по разбуриваемой площади (форма 5).

5. При выборе данных о работе долот могут встретиться долбления, выполненные долотами, уже бывшими в употреблении, особенно это характерно для долот, предназначенных для низкооборотного способа бурения, показатели работы таких долот могут быть учтены при условии, если проходка за рейс в одинаковых технических и геологических условиях не ниже чем на 15% проходки новыми долотами.

Одинаковыми геологическими условиями считаются, когда долото, бывшее в употреблении, работало или в одних и тех же горизонтах, что и новые, или переходило и в соседние горизонты, которые отличаются по категории твердости от основных горизонтов долбления не более чем на 1. Например, новое долото прошло 353 м, в т,ч, в Сакмарском ярусе 110 м. и в Верхнем Карбоне 243 м. Долото, бывшее в употреблении, прошло 321 м, в том числе в Артинском ярусе 89 м., в Сакмарском - 158 м., в Верхнем Карбоне - 74 м,

Форма 5

СВОДНАЯ ТАБЛИЦА ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОТЫ ДОЛОТ НА ПЛОЩАДИ

УБР (УРБ, экспедиция)_________________площадь__________________

Наименование статиграфического горизонта (яруса)

Номер нормативной пачки

Интервалы залегания, м.

Способ бурения, тип двигателя

Типоразмер долота

Плотность бурового раствора, г\см^3

Количество долот

Показатели работы долог

Номер скважины

Средние показатели работы долот

На типоразмер

На размер

от

до

Проходка, м

Время механического бурения, ч.

Количество долблений, шт,

Проходка за одно долбление, м.

Время бурении 1 м, ч.

Механическая скорость, м/ч

Все три стратиграфических подразделения различаются на данной площади по механическим и абразивным свойствам незначительно, проходка за рейс долота, бывшего в употреблении, отличается от нового долота менее чем на 15%, поэтому долото, бывшее в употреблении, можно учитывать при разработке норм.

6. Если в разрезе скважин данной площади встречается последовательный ряд горизонтов (три и более), которые проходятся чаще всего одним рейсом долота, то все горизонты этого ряда, кроме верхнего и нижнего, объединяются в одну нормативную пачку. Нормы на механическое бурение едины для всех горизонтов, вошедших в пачку. Верхний и нижний горизонты ряда включаются в данную нормативную пачку, если в этих горизонтах не было достаточного количества целых долблений для расчетов норм. Следует учитывать, что состав нормативной пачки (число включаемых горизонтов) может меняться в зависимости от типа долота, так как показатели работы различных типов долот в одних и тех же породах различны. По этой причине, когда одни и те же горизонты в различных скважинах площади разбуриваются различными типами долот, составлять нормативные пачки не следует, каждый горизонт в гр.1 формы 5 должен записываться отдельно.

По всем горизонтам, пройденным определенным типом долота за один рейс, в графе соответствующей скважины (гр.8 формы 5) записываются одинаковые величины суммарной проходки, времени бурения и количества долблений, при этом учитывается вышесказанное относительно верхнего и нижнего горизонтов ряда.

7. Время бурения 1 м породы во всех вариантах работы долота в нескольких горизонтах принимается одинаковым для всех горизонтов исходя из общего времени и проходки за рейс. Уточнение этого времени можно произвести, ориентируясь на целые долбления в том или ином горизонте.

8. В том горизонте, где недостаточно данных, нормы устанавливаются аналогичные с другим, имеющим сходные механические и абразивные свойства.

9. Геологический разрез некоторых площадей представлен стратиграфическими подразделениями большой мощности (более 500м). Для таких площадей рекомендуется обращать внимание на показатели работы долот по интервалам глубин. Горизонты большой мощности в формах 4, 5 (гр. 3,4) следует делить на интервалы, например 200 м, и нормы выводить по интервалам. Проходка за рейс в одном горизонте изменяется о ростом глубины незначительно, и этим изменением можно пренебречь, если литологический состав горизонта не изменяется. Время бурения 1 м проходки с глубиной (в одном и том же горизонте) растет, что связано с ростом потерь энергии, подводимой к забою.

По этой причине в горизонтах большой мощности нормы времени бурения 1 м породы можно дифференцировать по интервалам глубины и для тех типов долог, которые проходят весь или большую часть горизонта за один рейс. Для дифференциации (вывода темпа роста времени) можно воспользоваться сведениями из суточных рапортов, индикаторных диаграмм. Условием дифференциации является не превышение средних затрат времени на 1 м. в целом за долбление.

10. Порядок вывода норм для горизонтов большой мощности, изложенный выше, приемлем для горизонтов, имеющих однородный литологический состав. Чаще всего разрез горизонта бывает представлен породами, значительно отличающимися по механическим и абразивным свойствам (ангидрит и каменная соль, гипс и известняк и др.). Для таких горизонтов нормы на механическое бурение должны дифференцироваться по интервалам глубин и по основным (по мощности) слагающим породам. Для тех типов долог, которые за рейс проходят все основные породы горизонта, дифференцируются только нормы времени бурения 1 м породы.

11. Конструкцию и профиль скважин на данной площади (особенно при бурении под направление и кондуктор) следует учитывать следующим образом. При бурении под направление долото, как правило, полностью не срабатывается, поэтому норму проходки за рейс следует устанавливать равной глубине спуска направления (в среднем по фактическим данным или согласно групповому техническому проекту). Норма времени бурения 1 м породы выводится обычным путем. Аналогично следует поступать для начальной (вертикальной) части отвода, если направление не спускается, а бурится вертикальная часть ствола, затем инструмент поднимается и меняется его компоновка для направленного бурения те же диаметром.

Для интервалов наклонно-направленного бурения нормы выводятся обычным путем. Если стратиграфические разрезы скважин на площади мало отличаются по мощности и глубине залегания пластов, то можно выводить нормы на механическое бурение и для интервалов с ограниченной проходкой в связи с переходом на другой диаметр или сменой компоновки инструмента.

12. Не могут быть использованы дня разработки норм показатели работы долот, значительно отличающиеся (более чем в 2 раза) от средней величины по ряду показателей. В исключительных случаях норма на горизонт может быть установлена по данным всего 1-2 долблений, но в таких случаях следует учитывать механические и абразивные свойства пород горизонта и нормы выводить с учетом норм для аналогичных типов долот в горизонтах с близкими свойствами,

13. После внесения в форму 5 показателей работы долот (по всем типам и диаметрам) в одном горизонте, из всех принятых в анализ скважин, приступают к расчетам норм. Определяются средние величины проходки за рейс и время бурения 1 м породы в каждой скважине и в целом по горизонту эта операция производится по каждому размеру и типу долота, виду бурового раствора, способу бурения, типу забойного двигателя, последний фактор (тип забойного двигателя) относится к турбинному бурению и электробурению, и здесь следует выделить обычные высокооборотные турбобуры (винтовые двигатели), низкооборотные турбобуры (А7ГТШ и т.п.).

Таким путем рассчитываются средние показатели работы долот по всем горизонтам площади (гр. 10, формы 5). Эти показатели и являются проектными нормами на механическое бурение, для удобства и ускорения расчетов нарядов на производство буровых работ на проектные геолого-технические условия рассчитываются усредненные по типам долот нормы (гр.13 формы 5), усреднение производится раздельно по высокооборотным и низкооборотным долотам. Средняя выводится на основании данных гр. 10-… по проходкам за 1 долбление и времени бурения 1 м. Записывается средняя (в гр.13) против каждого типа долота, показатели которого усреднялись.

14. В целях уменьшения количества действующих норм, смежные горизонты объединяются в нормативные пачки, объединение горизонтов в нормативные пачки можно производить, если средние показатели и по проходке за долбление, и по времени бурения1 м (гр.10- … ф.5) различаются не более чем на ±15%.

15. В случаях, когда отдельные участки площади значительно различаются по показателям проходки за рейс и времени бурения1 м в пределах одного и того же стратиграфического подразделения, то площадь нужно разделить на отдельные нормативные поля, для которых разрабатываются свои нормы. Когда площади имеют примерно равные показатели работы долот в одинаковых горизонтах, то эти площади следует объединить в одно нормативное поле и разработать единые нормы.

Выделять отдельные нормативные поля или объединить несколько площадей в одно поле можно, если показатели проходки за долбление и времени бурения 1 м породы по отдельным горизонтам (ярусам) различаются более (менее) чем на ±15% и таких горизонтов (ярусов) должно быть более 67 %.

16. Величины норм на механическое бурение устанавливаются:

· Для норм времени бурения 1 м породы - с точностью до второго десятичного знака.

· Для норм проходки за долбление до 5 м - с точностью до первого десятичного знака,

· От 5 до 10 м - с точностью до 0,5 м.

· Свыше 10 м - в целых числах.