Особенности определения рейсовой скорости при бурении снарядами ССК

В настоящее время в практике бурения геологоразведочных скважин преобладает бурение снарядами со съемным керноприемником – ССК. При бурении снарядами ССК выделяется два комплекса операций (по времени и по углубке) - это "рейс" от спуска и до подъема всего бурового снаряда (включая все вспомогательные операции) и так называемый "цикл" от спуска до извлечения керноприемника без подъема бурильных труб

Употребление термина "цикл" для операции бурения от спуска керноприемника до заполнения керном и подъемом керноприемника вызывает определенное затруднение, связанное с тем, что термин "цикл" уже закреплен в словарях, в виде термина «цикловая скорость».

На наш взгляд, термин "цикл" следует оставить за временем сооружения скважины («цикловая скорость»), а для интервала бурения снарядом со съемным керноприемником, связанным с наполнением и подъемом керноприемника придумать другой термин, например, «керноприемный рейс». Для интервала от спуска до подъема всего снаряда применять термин «полный рейс»,

При бурении снарядами ССК измерение и оценка рейсовой скорости бурения усложняется по сравнению с бурением простыми снарядами. При определении полной рейсовой скорости (или рейсовой скорости полного рейса), вспомогательное время будет складываться из общего вспомогательного времени, связанного со спуском и подъемом всего бурового снаряда, включая все вспомогательные работы – Твсп, и суммы времени на вспомогательные работы, связанные со спуском и подъемом керноприемника во всех керноприемных рейсах -Σ tвсп. Время бурения полного рейса равно сумме затрат времени на бурение в керноприемных рейсах (затратами времени на перекрепление можно пренебречь, а время на наращивание относится к вспомогательному времени керноприемного рейса), т.е.Σt_бур. -время на бурение в полном рейсе; Σt_всп – время на вспомогательные операции во всех керноприемных рейсах.

Тогда Vр = где Hр =Σ hкпр.

Для одновременного измерения и регистрации пяти параметров бурения: полной рейсовой (1) и керноприемной рейсовой скоростей (2), а также текущей механической скорости бурения (3) и полной (с начала полного рейса) (4) и текущей проходки в каждом керноприемном рейсе (5), может быть использован простой прибор с использованием одного датчика текущей проходки на принципе лазерного дальномера. Например, может использоваться лазерный дальномер типа Leica DISTO D8, который имеет технологию беспроводной связи, встроенный Bluetooth, позволяющий передавать полученную информацию сразу на компьютер, где переданная информация подвергается обработке в составленной программе деления измеряемой проходки на соответствующие интервалы времени и затем распечатывается на ленте самописца. Эффективность использования такого прибора будет только при условии непрерывной регистрации всех указанных пяти параметров и их графического изображения для всего полного рейса.

Примерный график регистрации всех пяти параметров эффективности полного рейса при бурении снарядом ССК приведен на рисунке, рис.69.

Рис. 69

График регистрации параметров эффективности полного рейса бурения ССК.

Эффективность измерения, регистрации и анализа величины рейсовой скорости бурения снарядами ССК можно увидеть на примере оценки прироста рейсовой скорости при увеличении углубки за керноприемный рейс. При бурении отечественными снарядами КССК -76 углубка за керноприемный рейс может быть 3, 4,5 и 6 метров, снарядами ССК – 1.7, 3,2 и 4,7 метров. При использовании зарубежных снарядов фирмы Longyear при бурении глубоких скважин углубка за керноприемный рейс обычно составляет 3 метра. Современные станки с подвижным вращателем для высокооборотного алмазного бурения имеют подвижный вращатель с проходным зажимным патроном, позволяющим наращивать бурильные трубы через верх. При этом длина наращиваемой трубы может быть больше чем ход вращателя (ход обычно до– 3,25 метра), т.е. может быть использована бурильная труба длиной 6 метров (или свеча из двух труб по 3 метра). Следовательно, можно сравнивать эффективность бурения при использовании керноприемных и бурильных труб длиной три и шесть метров.

Для такого приблизительного сравнения примем:

- геологические условия стабильные, без осложнений;

- проходка на алмазную коронку и углубка за полный рейс – 90 метров;

- механическая скорость бурения – 6 м/час;

- вспомогательное время полного рейса – 4 часа;

- вспомогательное время керноприемного рейса – 0,6 часа;

- число керноприемных рейсов приh_кпр = 3 метра – 30;

- число керноприемных рейсов при h_кпр=6 метров – 15.

Vр₃ = м/чVр₆ = м/ч

Отношение Vр₆ /Vр₃ = 1,83, т.е. при увеличении проходки за кернопремный рейс с 3 до 6 метров при бурении снарядами ССК рейсовая скорость и, следовательно, производительность вырастет в 1.8 раза. При использовании регистрирующего прибора это отношение может быть увидено в деталях при сравнении соответствующих диаграмм для оптимизации процесса бурения.