Помощь студентам в учебе
Проектирование буровых долот PDC и режимов их работы при использовании нового способа количественной оценки динамической твердости горных пород
|
Реферат 19
Введение 24
1.1 Текущие объемы промышленного бурения на нефть и газ с использованием PDC долот и факторы, сдерживающие рост этих объемов 26
1.2 Ключевые тенденции рынка 27
1.3 Некоторые факторы, сдерживающие рост эффективности работы долот PDC 29
1.3.1 Возникающие реакции при бурении долотами PDC 30
Глава 2. Анализ проблем в современных методах оценки свойств буримых горных пород, используемых для целей проектирования технологии бурения и конструктивных характеристиках PDC долот и перспективных путей их улучшения
34
2.1 Оценка твердости горной породы методом Шрейнера Л.А 34
2.2. Оценка категории горных пород по буримости на основе определения их
«динамической прочности» 40
2.3. Крепость породы 43
2.4. Методы оценки твердости горных пород 43
2.4.1 Методы оценки твердости для металлов и минералов 43
2.4.2 Косвенные методы оценки твердости 44
2.5. Анализ основных требований к методу определения твердости буримых горных пород PDC долотами 45
2.6 Выводы 48
Глава 3. Актуальность разработки и использования новых количественных способов определения твердости горных пород для условий реальной эксплуатации PDC долот 50
3.1 Техническая реализация метода оценки характеристики динамической твердости
исследуемой горной породы 51
3.2 Физическая сущность количественных результатов метода оценки динамической
характеристики твердости породы для долот PDC 54
3.3. Применение результатов оценки характеристик динамической твердости для технологии бурения скважин долотами PDC 66
3.4 Выводы 70
4. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 71
4.1 Расчет сметной стоимости подготовительных работ 71
4.2 Расчет сметной стоимости монтажных-демонтажных работ 71
4.3 Расчет времени бурения и крепления скважин 72
5.4 Расчет сметной стоимости бурения и крепления скважин 75
4.5 Расчет сметной стоимости освоения скважины 75
5 Социальная ответственность 77
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 78
5.1.1 Правовые нормы трудового законодательства 78
5.1.2 Эргономические требования к правильному расположению и компоновке
рабочей зоны 80
5.2 Производственная безопасность 81
5.2.1 Анализ выявленных вредных и опасных факторов 81
5.2.2 Расчет системы искусственного освещения 89
5.3 Экологическая безопасность 90
5.3.1 Анализ влияния объекта исследования на окружающую среду 90
5.3.3 Обоснование мероприятий по защите окружающей среды 90
5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 91
5.5 Расчет воздухообмена для расчистки воздуха 93
Заключение 94
Список использованной литературы 96
Приложение А 106
Приложение Б (справочное) 122
Введение 24
1.1 Текущие объемы промышленного бурения на нефть и газ с использованием PDC долот и факторы, сдерживающие рост этих объемов 26
1.2 Ключевые тенденции рынка 27
1.3 Некоторые факторы, сдерживающие рост эффективности работы долот PDC 29
1.3.1 Возникающие реакции при бурении долотами PDC 30
Глава 2. Анализ проблем в современных методах оценки свойств буримых горных пород, используемых для целей проектирования технологии бурения и конструктивных характеристиках PDC долот и перспективных путей их улучшения
34
2.1 Оценка твердости горной породы методом Шрейнера Л.А 34
2.2. Оценка категории горных пород по буримости на основе определения их
«динамической прочности» 40
2.3. Крепость породы 43
2.4. Методы оценки твердости горных пород 43
2.4.1 Методы оценки твердости для металлов и минералов 43
2.4.2 Косвенные методы оценки твердости 44
2.5. Анализ основных требований к методу определения твердости буримых горных пород PDC долотами 45
2.6 Выводы 48
Глава 3. Актуальность разработки и использования новых количественных способов определения твердости горных пород для условий реальной эксплуатации PDC долот 50
3.1 Техническая реализация метода оценки характеристики динамической твердости
исследуемой горной породы 51
3.2 Физическая сущность количественных результатов метода оценки динамической
характеристики твердости породы для долот PDC 54
3.3. Применение результатов оценки характеристик динамической твердости для технологии бурения скважин долотами PDC 66
3.4 Выводы 70
4. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 71
4.1 Расчет сметной стоимости подготовительных работ 71
4.2 Расчет сметной стоимости монтажных-демонтажных работ 71
4.3 Расчет времени бурения и крепления скважин 72
5.4 Расчет сметной стоимости бурения и крепления скважин 75
4.5 Расчет сметной стоимости освоения скважины 75
5 Социальная ответственность 77
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 78
5.1.1 Правовые нормы трудового законодательства 78
5.1.2 Эргономические требования к правильному расположению и компоновке
рабочей зоны 80
5.2 Производственная безопасность 81
5.2.1 Анализ выявленных вредных и опасных факторов 81
5.2.2 Расчет системы искусственного освещения 89
5.3 Экологическая безопасность 90
5.3.1 Анализ влияния объекта исследования на окружающую среду 90
5.3.3 Обоснование мероприятий по защите окружающей среды 90
5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 91
5.5 Расчет воздухообмена для расчистки воздуха 93
Заключение 94
Список использованной литературы 96
Приложение А 106
Приложение Б (справочное) 122
Долота PDC в объёмах бурения на территории России используются почти в 90 процентов случаях, постоянная нужда стран мира в сырьевой базе дает потребность в развитии новых месторождений, технологий освоения и строительства скважин, а это в свою очередь предполагает более детальное изучение геологических данных для подбора более эффективного вооружения. Детальное описание горных пород не всегда предоставляются буровыми подрядчиками, дополняющая информация о залегании минералов в пласте восполняется только когда скважина бурится и получен анализ керна из пласта.
Как показывает мировая практика бурения скважин, в результате первичного подбора инструмента скважины бурятся неэффективно и нерационально, что приводит к увеличению времени бурения и тратой средств.
Поэтому наукой на первые места ставится задача разработки научных обоснований и применения новых технологий для точной оценки влияние режуще-скалывающего действия на горные породы. [13]
Как выходит из практики, применение технологий и инструментов подобранные в результате первичных стадий обработки геологических данных являются неэффективными и нерациональными, что способствует увеличенной тратой денежных средств как подрядчиков, так и самих буровых компаний.
Алмазные поликристаллические долота все больше охватывают нефтегазовое бурение, твердость и абразивность те два качества горной породы на которое стоит обратить внимания для выбора долота. Так как свойства горных пород, в частности механические изменяются с процентовкой ошибки в 2,5 %, рекомендации по выбору долота будут учитывать количество лопастей долот.
Целью данной работы является: Актуальность разработки нового способа количественной оценки динамической твердости горных пород для использования долотами PDC и режимов их бурения. [15]
Задачи:
1. Провести обзор рынка использования долот PDC на базе не только Восточной Сибири, но и всего мира.
2. Провести анализ основных методов определения динамической твердости горных пород и отобрать подходящие.
3. Рассмотреть разработанный новый способ количественной оценки динамической твердости горной породы
Как показывает мировая практика бурения скважин, в результате первичного подбора инструмента скважины бурятся неэффективно и нерационально, что приводит к увеличению времени бурения и тратой средств.
Поэтому наукой на первые места ставится задача разработки научных обоснований и применения новых технологий для точной оценки влияние режуще-скалывающего действия на горные породы. [13]
Как выходит из практики, применение технологий и инструментов подобранные в результате первичных стадий обработки геологических данных являются неэффективными и нерациональными, что способствует увеличенной тратой денежных средств как подрядчиков, так и самих буровых компаний.
Алмазные поликристаллические долота все больше охватывают нефтегазовое бурение, твердость и абразивность те два качества горной породы на которое стоит обратить внимания для выбора долота. Так как свойства горных пород, в частности механические изменяются с процентовкой ошибки в 2,5 %, рекомендации по выбору долота будут учитывать количество лопастей долот.
Целью данной работы является: Актуальность разработки нового способа количественной оценки динамической твердости горных пород для использования долотами PDC и режимов их бурения. [15]
Задачи:
1. Провести обзор рынка использования долот PDC на базе не только Восточной Сибири, но и всего мира.
2. Провести анализ основных методов определения динамической твердости горных пород и отобрать подходящие.
3. Рассмотреть разработанный новый способ количественной оценки динамической твердости горной породы
В данной научно-исследовательской работе был проведен общий обзор мирового использования поликристаллических долот для бурения скважин на нефть и газ. Так как увеличения популярности на данный инструмент для разрушения горной породы все больше и больше набирает обороты, в силу своих достоинств по качеству высокой прочности, меньшему количеству сборных деталей, а соответственно уменьшенному времени бурению и увеличенной скорости проходки процентовка составляет от 15 до 20%. В связи с тем, что 60 % мировой добычи нефти и газа используют в своих буровых задачах долота PDC, требуется отчетливое понимания проектирования таких долот с целью эффективного бурения. В современном мире не хватает достаточных знаний для определения твердости горной породы, так как самые известные методы, рассмотренные в данной работе, не подходят для выполнения задач по исследования твердости интервалов бурения. Если при бурении интервалов с некачественной определенной твердостью, использовать долота PDC бурения становится неэффективным, а как следствие за этим стоит увеличения времени и средств на 1 скважину, соответственно нужен новый метод для определения количественной оценки динамической твердости горных пород для правильной корректировки вооружения долота и эффективной проходки интервалов.
Методы, рассмотренные в работе, не подходят для определения твердости в силу отсутствия сил резания, воздействующие на горную породу. Шрейнер Л. А. описал более подробно метод определения твердости он тоже не является подходящим, в силу этого метод определения динамической твердости на установки УМР остается наиболее актуальным и описывающим более близко силы, действующие на породу при режуще-скалывающем воздействии. Благодаря правильно определенной твердостью, буровые подрядные организации смогут подобрать поликристаллические долота с нужным количеством лопастей и углом направления резца, что позволит качественно и эффективно произвести разрушения горной породы.
В ходе работы были проведено исследования по проценту применимости вооружению буровых вышек поликристаллическим инструментом PDC, рассмотрена разработка установки УМР созданной для определения динамической твердости горной породы, которая точно моделирует процесс режуще-скалывающего воздействия на горную породу, с целью определения твердости и в дальнейшем проектирования долота для реальных условий, во избежание траты лишних средств и времени буровыми компаниями.
Методы, рассмотренные в работе, не подходят для определения твердости в силу отсутствия сил резания, воздействующие на горную породу. Шрейнер Л. А. описал более подробно метод определения твердости он тоже не является подходящим, в силу этого метод определения динамической твердости на установки УМР остается наиболее актуальным и описывающим более близко силы, действующие на породу при режуще-скалывающем воздействии. Благодаря правильно определенной твердостью, буровые подрядные организации смогут подобрать поликристаллические долота с нужным количеством лопастей и углом направления резца, что позволит качественно и эффективно произвести разрушения горной породы.
В ходе работы были проведено исследования по проценту применимости вооружению буровых вышек поликристаллическим инструментом PDC, рассмотрена разработка установки УМР созданной для определения динамической твердости горной породы, которая точно моделирует процесс режуще-скалывающего воздействия на горную породу, с целью определения твердости и в дальнейшем проектирования долота для реальных условий, во избежание траты лишних средств и времени буровыми компаниями.