Рисунок 1 – Зависимость числа рейсов β от глубины скважины L

Рисунок 1 – Зависимость числа рейсов β от глубины скважины L

в строго определенной последовательности операции (рис. 2,а): захват колонны элеватором; подъем всей колонны на длину свечи при нагрузке на крюк, равной

Рисунок 2 – Диаграмма цикла нагружения подъемной системы: а н б – соответственно при подъеме и спуске колонны на длину одной свечн; N – мощность на барабане лебедки; t – время: установки или снятия с колонны элеватора tэ; подъема колонны или порожнего элеватора – tп, tпэ; захвата и установки колонны или свечи ty; раскрепления, отвинчивания, свинчивания н крепления свечн tк, tо, tсв и tкр; при подъем а колонны tпк; спуска колонны или элеватора tс, tсэ; А – подъем последующих свечей

весу поднимаемой колонны в растворе и силам сопротивления при ее движении в скважине; установку колонны на стол ротора; освобождение поднятой на поверхность свечи от растягивающей нагрузки, раскрепление ключами, отвинчивание от колонны поднятой свечи и установку ее внутри буровой в специальном магазине или укладку на мостки буровой; спуск незагруженного крюка с элеватором для захвата, колонны, подвешенной на роторе; захват и подъем колонны на длину следующей свечи и т. д. При спуске (рис. 2, б) колонны эти операции выполняют в обратной последовательности, но с другими нагрузками и продолжительностью.

Общее время, затрачиваемое на подъем и спуск бурильной колонны, подразделяется на время, затрачиваемое на подъем колонны, спуск незагруженного элеватора для захвата очередной свечи, спуск колонны и подъем незагруженного элеватора для захвата очередной спускаемой свечи, стоящей в магазине (или время на подъем элеватора с одной трубой, захватываемой с мостков), а также время, затрачиваемое на другие вспомогательные операции при СПО.

Совершенство подъемного комплекса может быть оценено по скорости движения крюка при СПО. Средняя скорость крюка при спуске или подъеме бурильной колонны (в м/ч), т. е. отношение общей длины спущенных и поднятых бурильных труб ΣLi за рейс или за все время проводки скважины к машинному времени спуска Т_с и подъема T_п определяется по формуле:

ʋ_{к ср с} = ΣLi / Т_с или ʋ_{к ср п} = ΣLi / T_п (3)

Из диаграммы цикла подъема и спуска свечи (рис. 2) видна длительность машинного времени различных циклов при СПО.

Спуско-подъемный комплекс буровой установки должен обеспечивать два вида скоростей движения крюка при подъеме и спуске: механическую и технологическую.

Под механической скоростью понимаются скорости спуска и подъема крюка с бурильной колонной при СПО.

Под технологической скоростью подразумевается скорость спуска и подъема крюка с колонной бурильных и обсадных труб при технологически необходимых операциях в процессе проводки скважины (подача при бурении, спуск обсадных колонн, подъем бурильных колони при затяжках, прихватах и ловильных работах или приподъём и спуск тяжелых обсадных колонн и др.).

Очень важно выбрать оптимальные значения механических и технологических скоростей подъема и спуска. Поскольку подъем осуществляется за счет подвода мощности, то от величины выбранных скоростей зависит мощность подъемной системы. Колонна спускается под действием собственного веса, и механическая скорость спуска крюка зависит от конструкции, мощности и надежности тормозной системы.

В литературе различные авторы приводят весьма широкий диапазон допустимых механических скоростей при спуске от 1,5 до 5 м/с и более, однако эти скорости ограничиваются временем, затрачиваемым на вспомогательные операции. Из графика на рисунке 3 видно, что средняя механическая скорость ʋ_{к ср} резко снижается с увеличением времени на вспомогательные работы t_всп и высокие механические скорости ʋ_кс становятся неэффективными. Обычно вспомогательное время, затрачиваемое на одну стальную свечу диаметром 114 мм и длиной l_с = 25-27 м, составляет 45-120 с, поэтому увеличение механической скорости спуска более 3 м/с для этих труб не эффективно.

С повышением механических скоростей возрастают динамические нагрузки, быстрее изнашивается оборудование и увеличивается частота отказов, что естественно ведет к увеличению времени на вспомогательные работы. На рисунке 4 приведен график зависимости общего времени, затраченного на спуск (кривая 1), а также времени механического спуска (кривая 2) и времени на ремонт

Рисунок 3 – График зависимости средней рейсовой скорости ʋ_{к ср} бурильной колонны от механической скорости крюка ʋ_кс при различном времени на вспомогательные работы на одну свечу:

Номер кривой ....1 2 3 4 5 6

t_всп, с …………….0 30 45 60 120 200

оборудования (кривая 3) от механической скорости спуска. Анализ проведен для скважины глубиной 2000 м. Из рисунка 4 видно, что механическая скорость спуска находится в диапазоне 2,5-4 м/с.

⇐ Предыдущая 123 4 Следующая ⇒