Модель углубления забоя скважин PDC-долотами

Abstract

Рассмотрена модель буримости для долот PDC, включающая три константы идентификации: начальную скорость, темп падения скорости из-за износа алмазно-твердосплавного вооружения во времени, и показатель степени, в которой возводится время. Определена математическая зависимость начальной скорости бурения,PDC-долотами, включающая технологический режим, твердость буримой породы по штампу и конструктивные параметры долота (количество лопастей и пластин, размещенных на торце, их угол наклона к вертикали). Для бурения скважин PDC-долотами на месторождении Узень (Казахстан) путем хронометража и статистической обработки данных установлены все константы идентификации и общая математическая модель процесса.Последняя графически представляет две сопряженные кривые, причем начальный участок кривой имеет вогнутую форму, а последующий участок – выпуклую, с крутым падением на заключительной стадии использования долота. Установлена степень износа долота, зависящая от отношения минимальной скорости в конце буримого интервала к еёмаксимальной величине в начале последнего. Стойкость PDC-долота составляет в среднем 4500 м, что в 7 раз выше, чем у применявшихся ранее шарошечных долот. Ключевые слова: модель, забой, бурение скважин, долота, идентификация.

Розглянуто модель буримості для доліт PDC, що включає три константи ідентифікації: початкову швидкість, темп падіння швидкості через зношування алмазно-твердосплавного озброєння в часі, і показник ступеня, в якій зводиться час. Визначено математичну залежність початкової швидкості буріння, PDC-долотами, що включає технологічний режим, твердість породи по штампу і конструктивні параметри долота (кількість лопатей і пластин, розміщених на торці, їх кут нахилу до вертикалі). Для буріння свердловин PDC-долотами на родовищі Узень (Казахстан) шляхом хронометражу і статистичної обробки даних встановлено всі константи ідентифікації і загальну математичну модель процесу. Останняя графічно являє собою дві поєднані криві, причому початкова ділянка кривої має увігнуту форму, а наступна ділянка – опуклу, з крутим падінням на заключній стадії використання долота. Встановлено ступінь зносу долота, що залежить від відношення мінімальної швидкості в кінці буріння інтервалу до її максимальної величини на початку. Стійкість PDC-долота становить в середньому 4500 м, що в 7 разів вище, ніж у шарошкових доліт, що застосовувалися раніше. Ключові слова: модель, забій, буріння свердловин, долота, ідентифікація.

A model of drillability for PDC bits is considered, including for the identification constant: the initial speed, the speed drop rate due to wear of diamond-carbide weapons in time, and the exponent in which time is being built. The mathematical dependence of the initial drilling speed, PDC-bits, including the technological regime, the hardness of the drilled rock on the die and the design parameters of the bit (the number of blades, the number of plates placed at the end of their angle of inclination to the vertical) is determined. For the drilling of PDC chisels at Uzen (Kazakhstan), all the identification constants and the general mathematical model of the process are established by timing and statistical data processing. The latter graphically represents two conjugate curves, with the initial portion of the curve having a concave shape, and the subsequent portion convex, with a steep drop at the final stage of bit usage. The degree of bit wear is determined, which depends on the ratio of the minimum speed at the end of the drill interval to its maximum value at the beginning of the latter. The durability of the PDC-bit averages 4500 m, which is 7 times higher than that of the previously used roller bits. Key words: model, slaughter, well drilling, chisels, identification.