Способ контроля режима работы винтового двигателя в забойных условиях

союз советскихсоциАлистичесниРЕСПУ БЛИН е и 5 02 САН ОБР Я ТЕН ледо ник ри Ц ных 73,н Ю,В, Бурение нефт важни,:М.: Недра,ных1973,газовых59.ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТпО изОБРетениям и ОТКРытПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56)1,Вадецкий:Ю,В. Бурении газовых скважин.:М.: Недс, 245,2 Вадецкий Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин, а более конкретно к способам бурения с испбльзованием гидравлических забойных двигателей.Известен способ бурения с использованием гидравлических забойных1двигателей, заключающийся в создании осевой нагрузки на породораэрушающий инструмент. Контроль за осевой нагрузкой осуществляется по индикатору веса, устанавливаемому рядом с местом бурильщика на буро.вой 11.Недостатком этого способа являет ся необходимость периодического контроля соответствия выбранного ре жима нагрузки максимуму механической скорости. Кроме того, в интервалах с перемежающимися породами различной,2(54) (57) СПОСОБ КОНТРОЛЯ РЕЖИМА РАБОТЪ ВИНТОВОГО ДВИГАТЕЛЯ В ЗАБОЙНЫХ УСЛОВИЯХ, включающий поддержание заданной частоты вращения вала двигателя, связанного с породоразрушающим инструментом, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения эффективности отработки породоразру шающего инструмента, дополнительно осуществляют замер показаний давле ний в нагнетательной линии при работе двигателя на забое под нагруз кой и без нагрузки, а поддержание заданной частоты вращения вала двигателя осуществляют путем поддержания постоянной разницы замеренных показаний давлений. буримости такой способ не обеспечивает постоянства частоты вращения выходного вала забойного двигателя, что приводит к неэффективности отра ботки породоразрушающего инструмента, особенно в тех случаях, если по следний имеет ограниченный диапазон рекомендуемых частот вращения.Известен также способ контроля режима работы винтового двигателя в забойных условиях, включающий поддержание заданной частоты вращения вала двигателя, связанного с породоразру шающим инструментом по показаниям погружного гидротахометра 1 2 1,Контроль за создаваемой осевой нагрузкой ведется по индикатору веса, а состояние загрузки двигателя контролируется по гидротахометру, При этом также периодически проверяется соответствие выбранного режиманагрузки максимуму механической скорости, Показание манометра в указанном способе фиксирует остановку5двигателя и сопутствующее этому резкое повышение перепада давлений.Недостатком этого способа является необходимость контроля соответствия выбранного режима нагрузки максимуму механической скорости, а также получение информации лишь об остановках двигателя при перегрузках,когда перепад давления резко увеличивается от первначапьной или рабочей величины. Наряду с этим способтакже не позволяет добиться получения постоянства частоты вращения вьгходного вала что должно сказатьсяна более эффективной отработке породоразрушающего инструмента Крометого, погружной гидротахометр не отличается стабильностью в работе,Целью изобретения является повышение эффективности отработки породоразрушающего инструмента,Цель достигается тем, что в известном способе контроля режима работы винтового двигателя в забойныхусловиях, включающем поддержание заданной частоты вращения вала двигателя, связанного с породоразрушающиминструментом, дополнительно осушествляют замер показаний давлений в на, гнетательной линии при работе двига1 теля на забое под нагрузкой и без35нагрузки, а поддержание заданной час-тоты вращения вала двигателя осуществляют путем поддержания постоянной разницы замеренных показаний давлений.На чертеже приведена рабочая характеристика винтового забойного гидравлического двигателя (1), зависимости частоты вращения вала двигателя (и) и перепада давления (Р) открутящего момента (М) и изменение пе"репада давлений в нагнетательной линии (2),Способ осуществляется следующимобразом,При бурении нефтяных или газовыхскважин с использованием в качествепривода породоразрушающего инструмента винтового забойного гидравлическо 55го двигателя выбирается режим бурения, обеспечивающий наиболее эффек.тивную отработку породоразрушающегоинструмента С этой целью забойный двигатель с закрепленным на нем по родоразрушающим инструментом опускается в скважину на колонне. бурильных труб, Не доходя до забоя, по колонне бурильных труб в двигатель подается технологически необходимое количество жидкости. После осуществления промывки забоя при стабилиза ции перепада двлений в нагнетатель ной линии фиксируется величина перепада давлений Р, соответствующая ре. жиму работы двигателя на забое без нагрузкиЗатем колонна бурильных труб сдвигателем и породоразрушающим инструментом подается вниз до контактас .забоем, осуществляется приработкапородоразрушающего инструмента в течение некоторого времени (5-10 мин) и далее определяется нагрузка на породоразрушающий инструмент. Критериями при выборе нагрузки являютсядиапазон рекомендуемых чисел оборотов для порадоразрушающего инстру мента, потребляемый породоразрушаюшим инструментом момент в заданном интервале бурения, вероятный максимум механической скорости бурения, а также оптимальный режим работы дви гателя.При выборе нагрузки на породоразрушающий инструмент определяется максимум механической скорости. При этом фиксируется перепад давлений в нагнетательной линии при работе двигателя при заданной нагрузке Р.Разница перепадов давлений Р -Р,при работе двигателя под нагрузкойи без нагрузки сопоставляется с рабочей характеристикой двигателя натом же расходе и той же промывочнойжидкости, на которой определяется величина крутящего момента М и часР тота вращения ивыходного нала на кривой и = 1(М), При этом разница перепадов давления под нагрузкой и без нагрузки Р -Р на рабочей харакР лтерисгике двигателя и разница Р-Р зафиксированные в нагнетательной ли нии, должны быть равны.Далее определенные по характеристике величины М и исопоставляются с рекомендуемыми величинами, определяется величина эффективного КПД, его величина по отношению к максиму му 1 уПри необходимости режим нагрузки на нородоразрушающий инструмент мокомитета по Иосква, Жгарина,1 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород 5 11 жет быть изменен в сторону увеличения или уменьшения ее величины с тем, чтобы частота вращения выходно го вала находилась в диапазоне рекомендуемых частот породоразрушающего инструмента, величина эффективно го КПД как можно ближе находилась к его максимальному значению, Как пра вило, это приводит к незначительному изменению механической скорости бу рения, а в ряде случаев и не влияет на этот показатель.Таким образом, данный способ дает возможность получения максимальной механической скорости бурения приодновременном получении оптимальногорежима работы двигателя, тем самымповышая эффективность процесса бурения и увеличивая долговечность двигателя,Технические преимущества заключа О ются в получении возможности эффективной отработки породоразрушающего инструмента, в обеспечении работы двигателя в оптимальном режиме, в по .лучении максимальных показателей про 15 цесса бурения обретениям и открытиям при ГКНТ СССРаушская наб., д. 4/5