Технологические зависимости и показатели эффективности бурения резанием, страница 8

          Расширение ассортимента  выпускаемых и применяемых буровых долот, изменение их стоимости и работоспособности привели к тому, что обычные факторы, учитываемые при сравнении - механическая скорость проходки, чистое время бурения, общая проходка на долото – теряют свое значение как экономические показатели. Большинство специалистов в области бурения считают, что наилучшим показателем работы долота является стоимость метра проходки.

          Стоимость 1 м бурения S (руб/м) в работах зарубежных и отечественных специалистов глубокого бурения  чаще всего определяется по формуле (в принятых нами обозначениях):

                                                                   (3.78)

где С – стоимость долота, руб; а – стоимость эксплуатации буровой установки, руб/ч; Т_б – время механического бурения, ч; Т_в – время вспомогательных операций в рейсе, ч;  – проходка на долото, м.

          Учитывая, что выражение  /( Т_б+ Т_в) есть не что иное, как рейсовая скорость бурения, уравнение (3.78) можно представить в виде:

                                                                                 (3.79)

где V_p – рейсовая скорость проходки, м/ч.

          В работе, посвященной разведочному бурения [36], стоимость 1 м бурения определяют по формуле:

                                                 (3.80)

где С_СТ – стоимость станка-смены работы буровой установки без стоимости породоразрушающих инструментов; Т – общее время работы в смене; V_M – механическая скорость бурения; Т₁ – время спуско-подъемных операций, кратных рейсу; Т₂ – время операций, кратных одному метру бурения;  – проходка за рейс; Ц – стоимость породоразрушающего инструмента; L – проходка на коронку.

          Первый член формулы (3.80) представляет собой отношение величины С_СТ к сменной производительности установки. Стоимость станка-смены включает заработную плату рабочих, затраты на электроэнергию и материалы, а также затраты на амортизацию.

          А.И. Спивак и А.Н. Попов [45] для глубокого бурения считают интегральным показателем работы долота  себестоимость 1м проходки. Однако отмечают, что из-за сложности определения этого показателя более широко используется показатель стоимости 1 м проходки по затратам, зависящим от времени и рассчитываемым по формуле:

                                                   (3.81)  

где С_у – стоимость эксплуатации буровой установки в течение часа, руб.; Т_СП – время на спуск и подъем долота для замены, ч; Т_в – время на вспомогательные операции, отнесенные к рейсу, ч; Н – проходка на долото, м.

          В формуле (3.81) отдельно выделяются затраты Т_в, которые в условиях карьера связаны с переездом станка от скважины к скважине.

          Формула (3.81) может быть представлена в виде:

где .

          Подчеркивается, что проблема улучшения технико-экономических показателей бурения обусловливает необходимость непрерывной оптимизации не только конструкций породоразрушающих инструментов, но и режимов их работы. Общую постановку этих задач можно записать в виде: , где С_б – стоимость проходки 1м по затратам, зависящим от времени для достигнутого (базового) уровня развития  техники и технологии бурения.

          Беликов В.Г. и Посташ С.А. [46, 47] применительно к глубокому бурению отмечают, что в настоящее время нет методики, полностью учитывающей комплексное влияние работы долот на технико-экономические показатели бурения скважин. Ее разработка является актуальной задачей. В их работах, как и в работе А.И. Спивака, предлагаются различные функциональные критерии оценки работоспособности долота по энергетическим или скоростным характеристикам, а также критерии производительности и стоимости бурения. В частности, при бурении глубоких скважин в осложненных условиях предлагается оценку работы долот вести по скорости V_ст, отражающей среднесуточный темп углубления скважины с учетом всех технологически необходимых работ, связанных с работой долот, и определяемой по формуле:

                        (3.82)

где Н – общая проходка долотами данного типа (или модели) в рассматриваемых условиях бурения м; Т_б – общее время механического бурения, ч; Т_СПС – общая продолжительность спуско-подъемных операций  и замен долот, ч; К_вп – коэффициент, учитывающий прочие вспомогательные работы, связанные с проходкой  глубокой скважины (профилактика бурового оборудования и др.); t_вк - средняя продолжительность вспомогательных операций, выполняемых при каждом рейсе долота (промывка скважины, подготовительно-заключительные работы к спуску и подъему инструмента и др.), ч; n – количество рейсов долот (число долот); к_рем – коэффициент, учитывающий ремонтные работы.

          Для экономической оценки эффективности долот в глубоком бурении рекомендуется пользоваться так называемой экономической скоростью проходки, вычисляемой по формуле:

                                                    (3.83)

где t_б – продолжительность механического бурения в рейсе, ч; t_p.o – продолжительность остальных работ, входящих в рейс, наряду с t_б, ч;        t_p = t_б + t_p.o – продолжительность рейса долота, ч; C_d – стоимость долота, руб; С_ч – эксплуатационные затраты, отнесенные к 1 часу бурения, руб.

          Применяют также показатель рейсовой стоимости 1 м проходки:

                        .                              (3.84)

          Экономический эффект от ускорения проходки скважин обычно определяют по формуле:

                                                        (3.85)

где -   экономия времени и количества долот соответственно.

          Формулы (3.84) и (3.85) отражают специфику глубокого бурения, но не вполне соответствуют друг другу.