У индустрији бушења, притисак се широко сматра кључним параметром који утиче на брзину бушења-многи оператери интуитивно верују да повећање притиска бушења може директно да убрза брзину продирања (РОП), скрати циклусе бушења и смањи трошкове. Међутим, овај поглед занемарује сложеност окружења у бушотини, својства стена и перформансе бушотине. Кључно питање које треба да истражимо је: Да ли већи притисак увек побољшава брзину бушења? Одговор је јасан: Не. Док одговарајући притисак може да подстакне разбијање стене и побољша ефикасност бушења, превелики притисак често доводи до контрапродуктивних резултата, чак и до оштећења опреме и безбедносних ризика. Овај чланак ће детаљно анализирати однос између притиска бушења и брзине бушења и комбиновати практичне сценарије примене да би објаснио како ускладити параметре притиска са производима бургије и условима формирања да би се постигла оптимална ефикасност бушења.
Позитивна корелација између притиска и брзине бушења: У разумном опсегу
Притисак бушења, као аксијална сила која делује на бургију, је неопходан услов за ломљење стене на дну бушотине-он обезбеђује покретачку силу да резни зуби бургије продиру и смичу стену, директно одређујући метод и ефекат ломљења стене. Када се притисак контролише у научном опсегу, његов промотивни ефекат на брзину бушења је очигледан, што се углавном огледа у три фазе ломљења стене:
Прво, фаза површинског дробљења: Када је притисак мањи од тврдоће стене на притисак, зупци за сечење не могу да секу у стену и могу само да разбију површину стене трењем, што резултира ниском брзином бушења, али пропорционалним повећањем притиска. Друго, фаза дробљења замора: Када је притисак близу тврдоће стене, површина стене ће произвести велики број пукотина под поновљеним деловањем резних зуба, остварујући запремински лом стене. Треће, фаза запреминског дробљења: Када притисак премаши тврдоћу стене, зупци за сечење могу директно да секу у стену, формирајући ефикасно запреминско дробљење, што је идеално стање нормалног бушења. У овој фази, усклађивање притиска са бургијама високих{3}}учинак може максимизирати ефикасност-на пример, Бакер Хугхес'ПДЦ бургијеимају повећану издржљивост резача, а када се користе са одговарајућим притиском, могу значајно побољшати РОП у тврдим и абразивним формацијама.
Поред тога, технологија бушења под високим{0}}млазом{1}}потпомогнутом млазом под високим притиском додатно потврђује позитивну улогу разумног притиска: коришћењем пумпи високог{2}}притиска за генерисање великих-млазева течности за бушење, млазнице секу прорезе у стени, помажући сврдлу да лакше сече стену, што може да повећа притисак на 2 пута када се бушење бушотине 4 пута повећава. 10.000 до 15.000 пси. Ово показује да под претпоставком усклађивања опреме и услова формације, одговарајући притисак је заиста ефикасно средство за побољшање брзине бушења.
Негативан утицај претераног притиска: Изнад граница, контрапродуктивни резултати
Када притисак пређе разумни опсег, позитивна корелација између притиска и брзине бушења се прекида, и јавља се низ проблема, који на крају смањују ефикасност бушења и повећавају трошкове. Специфичне манифестације су следеће:
1. Убрзано хабање бургије и скраћени радни век
Лежајеви бургије, зупци за сечење и друге компоненте ће поднети веће оптерећење под претераним притиском, убрзавајући хабање, отупљивање или чак оштећење-а брзина хабања зубаца за сечење ће се значајно повећати са повећањем притиска, па чак и бити бесконачна када притисак достигне граничну вредност. На пример, када користите троконусне бургије за бушење абразивних формација, превелики притисак ће довести до брзог хабања уметака од волфрам-карбида, због чега бургија унапред губи-преломни капацитет, што захтева честа окидања ради замене бургије, што не само да повећава-непродуктивно време бушења, већ и повећава трошкове бушења. Напротив, избор одговарајућих бургија и одговарајући притисак може да минимизира хабање резних зуба и продужи радни век бургије.
2. Стагнација или пад брзине бушења
Према криву везе између притиска бушења и брзине бушења, када се притисак повећа на одређену вредност, стопа раста брзине бушења ће се значајно успорити, па чак и престати да расте или опада. То је зато што ће превелики притисак изазвати преоптерећење бургије, што ће резултирати нестабилним радом алата за бушење-као што је скакање сврдла у напуклим формацијама, што не само да неће побољшати брзину бушења, већ ће узроковати и ломљење или ломљење зубаца за сечење, што додатно смањује ефикасност бушења. Поред тога, за кохезивне меке стене, превелики притисак ће вероватно изазвати зачепљење воде и куглање бургије, због чега бургија не може ефикасно да разбије стену, а брзина бушења ће нагло пасти.
3. Повећани ризици у бушотини и квар опреме
Прекомерни притисак ће повећати оптерећење на бушаћој колони, бушаћој платформи и хидрауличном систему, што лако доводи до кварова опреме као што су деформација бушаће колоне, лом и оштећење пумпе. У бушењу под високим{1}}млазом{2}}под високим притиском, ако притисак премашује капацитет носивости намотаних цеви и мотора у бушотини, то ће изазвати цурење на споју бушаће цеви или оштећење заптивке мотора, што ће довести до несрећа при бушењу. У исто време, превелики притисак ће повећати диференцијални притисак у доњој рупи, што доводи до ефекта задржавања притиска-каснама је тешко да напусте доњу рупу, што доводи до поновљеног дробљења, што не само да смањује брзину бушења већ може да изазове колапс бушотине и друге ризике.
Кључни фактори који одређују "разуман притисак" за оптималну брзину бушења
Да би се избегао контрапродуктиван ефекат претераног притиска и да би се у потпуности одиграла улога притиска у побољшању брзине бушења, неопходно је свеобухватно размотрити три кључна фактора и ускладити одговарајуће производе и параметре:
1. Својства стене: Основна основа за подешавање притиска
Различите врсте стена имају веома различите одговоре на притисак. Средње{1}}тврде стене (стене од 6 до 7) имају највећу стопу раста брзине бушења када се повећа притисак; меке стене (стене од 4 до 5) су склоне куглању, тако да притисак треба на одговарајући начин смањити; тврде стене (стена од 8 до 9) имају високу тлачну тврдоћу, а брзина раста брзине бушења са притиском је мала, тако да је неопходно ускладити бургије високих{8}}учинака уместо једноставног повећања притиска. На пример, када се буши геотермалне формације са сложеним својствима стена, одабиром геотермалних бургија Бакер Хугхес (укључујући триконусне, ПДЦ и хибридне типове) и подешавањем притиска према тврдоћи формације може се постићи оптимална ефикасност бушења.
2. Тип бургије: Одговарајући притисак да би се пружиле предности производа
Различити типови бургија имају различите опсеге прилагођавања притиска. ПДЦ бургије су погодне за окружења са средњим и високим притиском, а њихово континуирано дејство смицања може се у потпуности извршити под разумним притиском како би се побољшала брзина бушења; троконусна бургија имају јаку снагу-на ломљење камена, али превелики притисак ће убрзати хабање лежајева; Кимера хибридна бургија комбинују предности ваљкастих конуса и дијамантских бургија и могу да се прилагоде различитим окружењима притиска, али још увек морају да се подесе у складу са условима у бушотини. Поред тога, прилагодљива бургија могу да подесе дубину резања у складу са променама притиска у бушотини, аутоматски оптимизујући ефикасност бушења, што је идеалан избор за сложене формације где је притисак тешко стабилно контролисати.
3. Систем бушења и помоћни услови: Обезбеђивање стабилности притиска и ефикасности
Перформансе опреме за бушење, квалитет течности за бушење и комбинација алата за бушење ће утицати на ефекат подешавања притиска. На пример, снага опреме за бушење одређује максимални притисак који се може стабилно обезбедити; густина и вискозност течности за бушење ће утицати на диференцијални притисак у дну рупе, а неразумне перформансе течности за бушење ће надокнадити позитиван ефекат подешавања притиска. Напредни систем за бушење-намотаних-цеви под високим притиском који је развио Национална лабораторија за енергетску технологију решава проблем-преноса течности под високим притиском кроз концентричне намотане цеви, избегавајући цурење и осигуравајући да се притисак може ефикасно пренети на бургију, чиме се побољшава брзина бушења.
Наш сертификат
Закључак: Оптимални притисак, а не већи притисак, је кључ за побољшање брзине бушења
Да сумирамо, већи притисак не побољшава увек брзину бушења. На однос између притиска и брзине бушења утичу својства стене, тип бургије и перформансе система за бушење-само када је притисак контролисан у разумном опсегу и усклађен са одговарајућим бургијама, течношћу за бушење и опремом може ефикасно да подстакне разбијање стене и побољша ефикасност бушења. Прекомерни притисак ће само убрзати хабање опреме, узроковати смањење брзине бушења и повећати ризике у бушотини.
У практичним операцијама бушења, оператери прво треба да спроведу свеобухватну анализу услова формације, да изаберу одговарајуће производе за бушење (као што су ПДЦ бургије за абразивне формације и хибридна бургија за сложене формације), а затим да подесе параметре притиска у складу са процесом бушења и статусом опреме, у комбинацији са брзином бушења и једначином оптималног притиска за израчунавање опсега притиска. Истовремено, коришћењем напредних система за бушење, као што су бушење под високим{1}}млазом под-притиском и прилагодљива бургија, прилагодљивост притиска на сложена окружења у бушотини може да се побољша, чиме се остварује ефикасно, безбедно и јефтино-бушење.
Ако желите да додатно ускладите параметре притиска са одређеним производима за бургије или добијете техничке смернице о подешавању притиска у различитим формацијама, можете да се консултујете са нашим професионалним тимом и сазнате више о решењима за бушење високих{0}}учинака преко нашег центра за производе и одељка са техничким вестима.
