(/); моделями факторов, ограничивающих процесс бурения — конструкции скважины (2.1), типа долота и забойного двигателя (2.2), компоновки низа бурильной колонны (КНБК) при наклонно-направленном бурении (2.3), зависящими от ограничений, накладываемых на режим бурения; моделями горной породы— фильтрационно-емкостных свойств (3.1), характера насыщения (3.2), прочностных свойств в забойных условиях (3.3), физико-химических свойств (3.4), определяемыми физико-механическими и физико-химическими свойствами горной породы.
На выходе обобщенной модели процесса бурения появляются параметры процесса (4), являющиеся следствием реализации процесса и изменения свойств горных пород (мгновенная скорость КМГ|1, дифференциальный расход Д(?, амплитуда А и частота вибраций/верха бурильной колонны), изменения свойств ПЖ против модели заданных свойств ПЖ (плотности — Ар, кинематической вязкости ДУ, газосодержания — Д/^, рН— ДрЯ, окислительно-восстановительного потенциала — ДеЯ, ионного состава — ДеЛГ и т.п.), а также приращение момента на роторе — ДЛ/р, мощности привода насосов — АТУ,, и т. д.
С некоторой задержкой, обусловленной временем отбора и анализа, на выходе обобщенной модели бурения появляется информация о свойствах горных пород, определенных по шламу (керну) в зависимости от вида бурения (3).
Итоговой информацией (б) являются модели технологических показателей (6.1), экономических показателей (6.2) и показателей качества построенной скважины (6.3), определяемые основными (скорость проходки — Ум, проходка на долото Яп, время бурения— Гд, стоимость метра проходки — С„), дополнительными (время СПО — Гспо, время ремонта — 7^,,,, износ долота — И, соответствие параметров кривизны заданным — а, |3, Д/,) и итоговыми (коммерческая скорость бурения Щ технико-экономическими показателями.
Ограничения, не зависящие от режима бурения (2), сказываются как на режимно-технологических параметрах и свойствах ПЖ (2—1), так и на выходных технике-экономических показателях процесса (2—6).
Параметры процесса (4) и результаты определения свойств горных пород по каменному материалу (5) являются элементами модели горной породы (3.1—3.4), поэтому они находят свое отражение как в параметрах свойств процесса (3.1—4.1, 3.2—4.2, 3.3—4.3, 3.4—4.4), так и в результатах непосредственного опре-
деления свойств пород (3.1—5.1, 3.2—5.2, 3.3—5.3, 3.4—5.4}.
Это дает возможность реализовать обратные связи (4—3) и (5—3) с моделями физико-механических свойств горных пород, а через их соответствие действительным влиять на выбор ре-жимно-технологических параметров и свойств ПЖ (связи 3—4, 4—1), а также на конечный результат — качество и полноту геологической информации (связи 3—5, 5—6).
Определенным образом на параметры процесса и информативность по каменному материалу влияют и ограничения, не зависящие от режима бурения (связи 2—4, 2—5).
Параметры процесса (4), такие как УШ1„ Д(?, Др, ^, находятся в зависимости от режимно-технологических параметров (связи 1—4), так же как полнота получения информации по каменному материалу зависит от технико-экономических показателей (повышение скорости бурения и скорости подъема грунгоноски приводят к уменьшению выноса керна, несоблюдение режима промывки перед подъемом инструмента — к потере шлама и т. п. — связи 6—5).
Таким образом, предложенная информационная структура модели процесса бурения (см. рис. 1.1) показывает всю сложность и взаимообусловленность обобщенной модели процесса бурения, но в то же время открывает реальные пути учета мешающих факторов как для получения информации о свойствах горных пород, так и для управления процессом разрушения горных пород на основе информации об их свойствах.
Многомерность обобщенной модели процесса бурения, являющейся сочетанием технологического процесса, свойств горных пород и целого ряда ограничений, вносимых в процесс, будет более подробно рассмотрена в следующих разделах. Сейчас же рассмотрим наиболее простые модели процесса бурения.
Механическая скорость бурения характеризует темп продвижения забоя скважины при разрушении горных пород. Различают мгновенную механическую скорость
у -Л
мгн ^ ,
а также среднее значение механической скорости, определяемое на некоторый интервал времени, например за одно долбление,
V =^
ф Т- >
3. ИНФОРМАЦИОННАЯ ОСНОВА И КОМПЛЕКС ПАРАМЕТРОВ ГТИ
3.1. Информационная основа ГТИ
Как следует из информационной модели процесса бурения, информационной основой ГТИ является сам процесс углубления скважины, изучаемой с помощью наборов (комплексов) первичных преобразователей (датчиков), связанных с источниками информации, непрерывно циркулирующей в элементах буровой установки при реализации процесса строительства скважины.
В этой связи важное значение приобретает вопрос о местах установки первичных преобразователей информации, т.е. о точках съема информации.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
