RU2270312C1 - Method to increase mechanical drilling bit penetration speed during turbine motor drilling - Google Patents
Method to increase mechanical drilling bit penetration speed during turbine motor drilling Download PDFInfo
- Publication number
- RU2270312C1 RU2270312C1 RU2004125714/03A RU2004125714A RU2270312C1 RU 2270312 C1 RU2270312 C1 RU 2270312C1 RU 2004125714/03 A RU2004125714/03 A RU 2004125714/03A RU 2004125714 A RU2004125714 A RU 2004125714A RU 2270312 C1 RU2270312 C1 RU 2270312C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drilling
- turbodrill
- waves
- mud pump
- normal
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к области бурения нефтяных и газовых скважин.The invention relates to the oil industry, in particular to the field of drilling oil and gas wells.
Известен способ увеличения механической скорости проходки на долото путем установки между турбобуром и долотом короткого маховика большого диаметра, который уменьшает степень неравномерности вращения вала. Серийные турбобуры и долота работают с высокой степенью неравномерности вращения σ=30-80%, что снижает их работоспособность [1].A known method of increasing the mechanical speed of penetration on a bit by installing between the turbodrill and the bit a short flywheel of large diameter, which reduces the degree of uneven rotation of the shaft. Serial turbodrills and bits operate with a high degree of rotation non-uniformity σ = 30-80%, which reduces their performance [1].
Недостатком способа является то, что в конструкцию между турбобуром и долотом встраивают маховик.The disadvantage of this method is that a flywheel is built into the structure between the turbodrill and the bit.
Известен способ уменьшения степени неравномерности вращения вала турбобура, который заключается в размещении воздушных компенсаторов в нагнетательной линии бурового насоса и значительно сглаживающий пульсации давления в буровом растворе [2].A known method of reducing the degree of uneven rotation of the shaft of the turbodrill, which consists in placing air compensators in the discharge line of the mud pump and significantly smoothing the pressure pulsations in the drilling fluid [2].
Максимальный размах пульсации (разница между минимальным и максимальным значением давления) составляет 17-17,5 ат (при работе двух насосов У8-3М, давление на стояке по манометру 100-110 ат). При работе воздушных компенсаторов максимальное значение пульсаций давления снижено с 17,5 до 12,12,5 ат за счет действия воздушных компенсаторов.The maximum fluctuation range (the difference between the minimum and maximum pressure values) is 17-17.5 atm (when two U8-3M pumps are running, the pressure on the riser according to the manometer is 100-110 atm). During operation of air compensators, the maximum value of pressure pulsations is reduced from 17.5 to 12.12.5 atm due to the action of air compensators.
Недостатком данного способа является высокий остаточный уровень пульсаций давления в буровом растворе, который определяется степенью неравномерности давленияThe disadvantage of this method is the high residual level of pressure pulsations in the drilling fluid, which is determined by the degree of pressure unevenness
где РМАК - максимальное давление промывочной жидкости; РМИН -минимальное давление промывочной жидкости; РС - статическое (приближенно среднее) значение давления промывочной жидкости.where P MAK is the maximum pressure of the flushing fluid; P MIN is the minimum pressure of the flushing fluid; P C is the static (approximately average) value of the pressure of the flushing fluid.
Результаты экспериментальных исследований давления Р промывочной жидкости, нагнетаемой буровыми насосами, составляет 61%. Применение компенсаторов уменьшает величину до 19% [2].The results of experimental studies of the pressure P of the flushing fluid pumped by the mud pumps is 61%. The use of compensators reduces the value to 19% [2].
Задачей изобретения является увеличение механической скорости бурения за счет уменьшения степени неравномерности вращения вала турбобура.The objective of the invention is to increase the mechanical drilling speed by reducing the degree of uneven rotation of the shaft of the turbodrill.
Поставленная задача достигается тем, что устанавливают составной акустический преобразователь шума из четвертьволновых резонаторов в нагнетательную линию между буровым насосом и буровым шлангом, преобразуют нормальные волны низких номеров в спектре шума бурового насоса в нормальные волны высоких номеров с последующим их рассеиванием в промывочной жидкости, создают равномерное движение потока без пульсаций нормальных волн низких номеров бурового раствора из бурильных труб в турбобур, создают равномерное вращение лопаток ротора турбины турбобура промывочной жидкостью с последующим без рывков вращением шарошек долота по забою скважины.The task is achieved by installing a composite acoustic noise converter from the quarter-wave resonators into the discharge line between the mud pump and the drill hose, transform the normal waves of low numbers in the noise spectrum of the mud pump into normal waves of high numbers, followed by their dispersion in the flushing fluid, create uniform movement flow without pulsations of normal waves of low mud numbers from drill pipes to a turbodrill, create uniform rotation of the rotor blades turbo-drill bins with flushing fluid, followed by jerky rotation of the bit cutters along the bottom of the well.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что в предлагаемом способе осуществляют выравнивание потока промывочной жидкостью перед турбобуром. Это приводит к тому, что лопатки ротора турбины турбобура, следовательно, и шарошки долота начинают вращаться равномерно по забою скважины.Comparative analysis with the prototype shows that in the proposed method carry out the alignment of the flow of washing liquid in front of the turbodrill. This leads to the fact that the blades of the rotor of the turbo-drill turbine, therefore, and the cone bits begin to rotate evenly along the bottom of the well.
Таким образом, изобретение соответствует критерию «новизна».Thus, the invention meets the criterion of "novelty."
Сравнение предлагаемого решения с другими техническими решениями показывает, что уменьшение степени неравномерности вращения вала турбобура известно [2]. Однако неизвестно, что с помощью составного акустического преобразователя шума из четвертьволновых резонаторов можно преобразовать нормальные волны низких номеров в спектре шума бурового насоса в нормальные волны высоких номеров с последующим их рассеиванием в промывочной жидкости и создать равномерное движение потока без пульсаций нормальных волн низких номеров промывочной жидкости из бурильных труб в турбобур, тем самым создать равномерное вращение лопаток ротора турбины турбобура промывочной жидкостью с последующим без рывков вращения шарошек долота по забою скважины. В итоге меняются режим работы турбобура и нагрузка на забой.Comparison of the proposed solution with other technical solutions shows that a decrease in the degree of uneven rotation of the turbo-drill shaft is known [2]. However, it is not known that using a composite acoustic noise converter from quarter-wave resonators, it is possible to convert normal low-level waves in the noise spectrum of a mud pump into high-level normal waves with their subsequent dispersion in the washing liquid and to create uniform flow movement without pulsations of normal waves of low numbers of washing liquid from drill pipes in the turbodrill, thereby creating a uniform rotation of the rotor blades of the turbine of the turbodrill with flushing fluid, followed by without jerking rotation of the cone bits on the bottom of the well. As a result, the operating mode of the turbo-drill and the load on the face change.
Таким образом, изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень».Thus, the invention meets the criterion of "inventive step".
Предлагаемое изобретение может быть реализовано на стандартных средствах.The present invention can be implemented on standard means.
Таким образом, изобретение соответствует критерию «промышленная применимость».Thus, the invention meets the criterion of "industrial applicability".
Физические процессы при решении задачиPhysical processes in solving the problem
1. Известно, что упругие волны в столбе промывочной жидкости вызывают в его турбине колебания давления и расхода жидкости и, как следствие, скорость вращения долота n, гидравлической силы РГ, момента М и мощности N на валу турбобура, возбуждающие продольные и крутильные колебания вала турбобура и долота. В итоге меняются режим работы турбобура и нагрузка на забой.1. It is known that elastic waves in a column of washing liquid cause pressure and fluid flow fluctuations in its turbine and, as a result, the bit rotation speed n, hydraulic force Р Г , moment М and power N on the turbo-drill shaft, exciting longitudinal and torsional vibrations of the shaft turbodrill and chisels. As a result, the operating mode of the turbodrill and the load on the face change.
Изменение n1; M1; N1 и Pг1 соответственно на n2; М2; N2 и Рг2 при изменении расхода промывочной жидкости с Q1 на Q2 или давления с p1 на р2 (при удельном весе промывочной жидкости γж=const) определяется известной формулой (1)Change n 1 ; M 1 ; N 1 and P g1, respectively, on n 2 ; M 2 ; N 2 and R g2 when changing the flow rate of the washing fluid from Q 1 to Q 2 or the pressure from p 1 to p 2 (with the specific gravity of the washing fluid γ w = const) is determined by the well-known formula (1)
2. Пульсации давлений в жидкости оценивают по параметрам звука [3]. Поэтому, если снизить уровень звука, а именно однородные нормальные волны низких номеров (упругие волны), то можно, во-первых, устранить неравномерность вращения лопаток турбины турбобура, во-вторых, устранить рывки вращения шарошек долота по забою скважины, т.е. изменить режим работы турбобура и нагрузку на забой, следовательно, увеличить механическую скорость проходки на долото.2. The pressure pulsations in the liquid are estimated by sound parameters [3]. Therefore, if you reduce the sound level, namely, homogeneous normal waves of low numbers (elastic waves), you can, firstly, eliminate the uneven rotation of the turbine drill blades, and secondly, eliminate jerks of rotation of the bit cutters along the bottom of the well, i.e. change the mode of operation of the turbodrill and the load on the face, therefore, increase the mechanical speed of penetration on the bit.
3. Трубы, по которым распространяется звук, с акустической точки зрения являются волноводами. Как известно, звуковое поле в любом волноводе представляет собой суперпозицию однородных нормальных волн разных типов (номеров). Неоднородные нормальные волны экспоненциально затухают по мере распространения в волноводе, поэтому при достаточном удалении от источника они дают незначительный вклад в полное звуковое поле. Однородные нормальные волны распространяются в волноводе, не затухая. Наиболее простой из них является нулевая нормальная волна. Эта волна аналогична плоской волне в свободном пространстве, скорости частиц в ней параллельны направлению распространения, т.е. стенкам волновода.3. The pipes through which sound propagates are, from an acoustic point of view, waveguides. As you know, the sound field in any waveguide is a superposition of homogeneous normal waves of different types (numbers). Inhomogeneous normal waves decay exponentially as they propagate in the waveguide; therefore, at a sufficient distance from the source, they make an insignificant contribution to the total sound field. Homogeneous normal waves propagate in the waveguide without attenuation. The simplest of these is the zero normal wave. This wave is similar to a plane wave in free space, the particle velocities in it are parallel to the direction of propagation, i.e. the walls of the waveguide.
Одним из распространенных способов уменьшить передачу звука по волноводу является создание поглощения звука на его стенках, которые покрывают звукопоглощающим материалом. Однако все звукопоглощающие материалы эффективны при малых углах падения звуковой волны, поглощение звука при увеличении угла падания быстро уменьшается. По этой причине затухание нормальных волн в волноводе, облицованном звукопоглощающим материалом, резко замедляется при уменьшении их номера. При достаточно большой длине облицованного участка в волноводе остается только нормальная волна самого низкого номера. По затуханию именно этой нормальной волны и оценивается эффективность звукопоглощающего материала на стенках волновода.One common way to reduce sound transmission through a waveguide is to create sound absorption on its walls, which are coated with sound-absorbing material. However, all sound-absorbing materials are effective at small angles of incidence of the sound wave, sound absorption with increasing angle of incidence rapidly decreases. For this reason, the attenuation of normal waves in a waveguide lined with sound-absorbing material slows down sharply as their number decreases. With a sufficiently long length of the lined section, only the normal wave of the lowest number remains in the waveguide. From the attenuation of this particular normal wave, the effectiveness of sound-absorbing material on the walls of the waveguide is estimated.
Поэтому предлагается способ увеличения затухания звука в волноводе трансформацией слабо затухающих нормальных волн низких номеров в нормальные волны высоких номеров, хорошо поглощаемые в буровом растворе. Нормальные волны трансформируются при помощи резонаторов, акустически присоединяемых к волноводу. Тип резонатора и способ их акустического присоединения к волноводу не имеет принципиального значения. При распространении в волноводе звуковых волн, имеющих частоту, равную собственной частоте резонаторов или близкую к ней, происходит интенсивное рассеяние звука на резонаторах. В результате этого происходит трансформация нормальных волн низких номеров в нормальные волны высоких номеров. Если в волноводе одновременно распространяются звуковые волны с различными частотами, то для увеличения затухания звука к этому волноводу нужно присоединить набор резонаторов с соответствующими собственными частотами.Therefore, a method is proposed for increasing sound attenuation in a waveguide by transforming weakly damped normal waves of low numbers into normal waves of high numbers, well absorbed in the drilling fluid. Normal waves are transformed using resonators acoustically connected to the waveguide. The type of resonator and the method of their acoustic connection to the waveguide is not of fundamental importance. When sound waves propagate in a waveguide having a frequency equal to or close to the natural frequency of the resonators, intense sound scattering occurs at the resonators. As a result of this, the normal waves of low numbers are transformed into normal waves of high numbers. If sound waves with different frequencies propagate simultaneously in a waveguide, then to increase the attenuation of sound, a set of resonators with corresponding natural frequencies must be connected to this waveguide.
4. Если в волноводе распространяется нормальная волна номера q с частотой ω, то для волновода с жесткими стенками эта волна имеет вид [4]4. If a normal wave of number q with frequency ω propagates in the waveguide, then for a waveguide with rigid walls this wave has the form [4]
где Where
с - скорость звука в жидкости.C is the speed of sound in a liquid.
Множитель ехр(-iωt) здесь и далее опускается. Под действием волны (2) резонатор возбуждается и создает поле Р(х, z). Полное поле в волноводе получается сложением полей Р0 и Р.The factor exp (-iωt) is omitted hereinafter. Under the action of wave (2), the resonator is excited and creates a field P (x, z). The total field in the waveguide is obtained by adding the fields P 0 and R.
Для определения поля Р используется следующий прием. Если размеры резонатора малы по сравнению с длиной волны, то этот резонатор рассматривается как колебательная система с одной степенью свободы. Сосредоточенные параметры системы определяются размерами горла и объемом жидкостной полости резонатора. Обозначим через V0 объемную скорость, создаваемую резонатором при воздействии на него падающего поля Р0. Выразим рассеянное поле в волноводе через величину V0. Поле, создаваемое резонатором, согласно методу, изложенному в работе [5], равноTo determine the field P, the following technique is used. If the dimensions of the resonator are small compared to the wavelength, then this resonator is considered as an oscillatory system with one degree of freedom. The concentrated parameters of the system are determined by the size of the throat and the volume of the liquid cavity of the resonator. Let V 0 denote the volume velocity created by the resonator when the incident field P 0 is applied to it. We express the scattered field in the waveguide in terms of V 0 . The field created by the resonator, according to the method described in [5], is equal to
где k=ω/с; ρ = плотность жидкости;where k = ω / s; ρ = fluid density;
Здесь и далее верхний знак выбирается при х>0, а нижний при х<0.Hereinafter, the upper sign is chosen for x> 0, and the lower one for x <0.
Величину V0 и, следовательно, поле Р(х, z) можно найти, используя уравнение вынужденных колебаний резонатора под действием поля Р0 (х, z). Это уравнение имеет видThe value of V 0 and, therefore, the field P (x, z) can be found using the equation of forced oscillations of the resonator under the action of the field P 0 (x, z). This equation has the form
где М - эффективная масса (масса жидкости в горле резонатора плюс присоединенная масса);where M is the effective mass (the mass of liquid in the throat of the resonator plus the attached mass);
а - ширина горла;a is the width of the throat;
χ - гибкость;χ is flexibility;
r0 - сопротивление трения;r 0 is the friction resistance;
г - сопротивление излучения.g is the radiation resistance.
Величина г определяется по формулеThe value of g is determined by the formula
где N - число нормальных волн, распространяющихся в волноводе (кроме нулевой волны).where N is the number of normal waves propagating in the waveguide (except for the zero wave).
Решение уравнения (4) можно представить в формеThe solution of equation (4) can be represented in the form
гдеWhere
R=(r0+r); R = (r 0 + r);
Следовательно, объемная скорость V0 записывается в видеTherefore, the space velocity V 0 is written as
Если частота звука совпадает с собственной частотой резонатораIf the sound frequency coincides with the natural frequency of the resonator
и сопротивление трения мало по сравнению с сопротивлением излучения (r0≪r), то эта формула принимает видand the friction resistance is small compared with the radiation resistance (r 0 ≪r), then this formula takes the form
Пользуясь формулами (3) и (8), получим для рассеянного поляUsing formulas (3) and (8), we obtain for the scattered field
где амплитуды An нормальных волн вычисляются по формулеwhere the amplitudes A n of normal waves are calculated by the formula
Из этих формул следует, что амплитуды рассеянных вперед и назад нормальных волн одинаковы. Из формул (12) видно, что возбуждение нормальных волн в волноводе не зависит от номера q падающей волны. Это объясняется тем, что резонатор реагирует лишь на давление, а давление, создаваемое падающей волной на жесткой стенке волновода, зависит только от амплитуды этой волны. Поскольку амплитуды Аn обратно пропорциональны величине ξn, то степень возбуждения нормальной волны возрастает при увеличении ее номера. Наибольшую амплитуду имеет волна, критическая частота которой ближе к частоте звука. В предельном случае совпадения критической частоты для нормальной волны номера l с частотой звука получимFrom these formulas it follows that the amplitudes of the normal and forward scattered waves are the same. It is seen from formulas (12) that the excitation of normal waves in a waveguide does not depend on the number q of the incident wave. This is because the resonator only responds to pressure, and the pressure created by the incident wave on the rigid wall of the waveguide depends only on the amplitude of this wave. Since the amplitudes A n are inversely proportional to the value ξ n , the degree of excitation of a normal wave increases with an increase in its number. The wave has the greatest amplitude, the critical frequency of which is closer to the sound frequency. In the limiting case of coincidence of the critical frequency for a normal wave of number l with the sound frequency, we obtain
При kh=lπ, где = l - любое целое число, возбуждается только нормальная волна номера l; другие волны не возбуждаются.For kh = lπ, where = l is any integer, only the normal wave of number l is excited; other waves are not excited.
Таким образом, в волноводе при рассеянии звука на резонаторе нормальные волны низких номеров трансформируются в нормальные волны высоких номеров, которые хорошо поглощаются буровым раствором. Следовательно, снижается пульсация давления и устраняется неравномерность вращения лопаток турбины турбобура с последующим устранением рывков вращения шарошек долота по забою скважины и увеличением механической скорости проходки на долото.Thus, in a waveguide, when sound is scattered from a resonator, normal waves of low numbers are transformed into normal waves of high numbers, which are well absorbed by the drilling fluid. Consequently, the pressure pulsation is reduced and the uneven rotation of the turbo-drill turbine blades is eliminated, with the subsequent elimination of jerks of bit cone rotation along the bottom of the well and an increase in the mechanical speed of penetration of the bit.
На фиг.1 изображена диаграмма импульсов давления, создаваемых буровым насосом, в бурильной колонне перед турбобуром.1 is a diagram of pressure pulses generated by a mud pump in a drill string in front of a turbodrill.
На фиг.2 изображена диаграмма импульсов давления между составным акустическим преобразователем шума из четвертьволновых резонаторов и турбобуром.Figure 2 shows a diagram of pressure pulses between a composite acoustic noise converter from quarter-wave resonators and a turbodrill.
На фиг.3 показаны колебания скорости вращения вала турбобура.Figure 3 shows the fluctuations in the speed of rotation of the shaft of the turbodrill.
На фиг.4 изображены колебания скорости вращения вала турбобура после установки составного акустического преобразователя шума из четвертьволновых резонаторов в нагнетательной линии между буровым насосом и буровым шлангом.Figure 4 shows the fluctuations in the speed of rotation of the shaft of the turbodrill after installing a composite acoustic noise converter from quarter-wave resonators in the discharge line between the mud pump and the drill hose.
На фиг.5 изображена схема размещения составного акустического преобразователя шума из четвертьволновых резонаторов в нагнетательной линии между буровым насосом и буровым шлангом.Figure 5 shows the layout of a composite acoustic noise converter of quarter-wave resonators in the discharge line between the mud pump and the drill hose.
На фиг.1 изображена диаграмма импульсов (пульсаций) давления с неравномерным периодом следования (рывками) после бурового насоса в нагнетательной линии и бурильной колонне перед турбобуром.Figure 1 shows a diagram of pressure pulses (pulsations) with an uneven repetition period (jerks) after the mud pump in the discharge line and the drill string in front of the turbodrill.
Неравномерность периодов Т следования импульсов давления (пульсаций) создается за счет нестабильности работы поршневого насоса, где Т(1)≠T(2)≠Т(3).The non-uniformity of the periods T following the pressure pulses (pulsations) is created due to the instability of the piston pump, where T (1) ≠ T (2) ≠ T (3).
На фиг.2 изображена диаграмма импульсов давления (пульсаций) с равномерным периодом Т, где Т(1)=Т(2)=Т(3)=Т(4).Figure 2 shows a diagram of pressure pulses (pulsations) with a uniform period T, where T (1) = T (2) = T (3) = T (4).
Равномерность периодов следования импульсов объясняется отсутствием нормальных волн низких номеров в нагнетательной линии перед турбобуром. Это приводит к стабилизации потока. В нагнетательной линии размещен составной акустический преобразователь шума из четвертьволновых резонаторов.The uniformity of the pulse repetition periods is explained by the absence of normal waves of low numbers in the discharge line in front of the turbodrill. This stabilizes the flow. A composite acoustic noise converter made of quarter-wave resonators is placed in the discharge line.
На фиг.3 изображена диаграмма частоты вращения долота n. Показана степень неравномерности вращения вала турбобура.Figure 3 shows a diagram of the rotational speed of the bit n. The degree of uneven rotation of the turbo-drill shaft is shown.
На фиг.4 изображена диаграмма частоты вращения долота n после установки составного акустического преобразователя шума из четвертьволновых резонаторов 3 (фиг.5) в нагнетательной линии 2 (фиг.5) между буровым насосом 1 (фиг.5) и буровым шлангом 4 (фиг.5). Степень неравномерности вращения долота уменьшилась.Figure 4 shows a diagram of the bit speed n after installing a composite acoustic noise converter from quarter-wave resonators 3 (Fig. 5) in the discharge line 2 (Fig. 5) between the mud pump 1 (Fig. 5) and the drill pipe 4 (Fig. 5). The degree of uneven rotation of the bit decreased.
На фиг.5 изображена схема для реализации предлагаемого способа, где 1 - буровой насос, 2 - нагнетательная линия, 3 - составной акустический преобразователь шума из четвертьволновых резонаторов, 4 - буровой шланг, 5 - бурильная труба, 6 - турбобур.Figure 5 shows a diagram for implementing the proposed method, where 1 is a mud pump, 2 is a discharge line, 3 is a composite acoustic noise converter from quarter-wave resonators, 4 is a drill pipe, 5 is a drill pipe, 6 is a turbodrill.
Пример осуществления способаAn example of the method
Первая операцияFirst operation
Устанавливают составной акустический преобразователь шума из четвертьволновых резонаторов 3 (например, [6]) (фиг.5) в нагнетательную линию 2 (фиг.5) между буровым насосом 1 (фиг.5) и буровым шлангом 4 (фиг.5).Install a composite acoustic noise converter from quarter-wave resonators 3 (for example, [6]) (Fig. 5) to the discharge line 2 (Fig. 5) between the mud pump 1 (Fig. 5) and the drill hose 4 (Fig. 5).
Вторая операцияSecond operation
Преобразуют нормальные волны низких номеров (согласно уравнению 11 и 21) в спектре шума бурового насоса в нормальные волны высоких номеров с последующим их рассеиванием в промывочной жидкости.Normal waves of low numbers (according to Equations 11 and 21) in the noise spectrum of the mud pump are converted to normal waves of high numbers, followed by their dispersion in the wash fluid.
Третья операцияThird operation
Создают равномерное движение потока без пульсаций (рывков), фиг.2, нормальных волн низких номеров промывочной жидкости из бурильных труб 5 (фиг.5) в турбобур 6 (фиг.5).Uniform flow movement is created without pulsations (jerks), FIG. 2, normal waves of low flushing fluid numbers from drill pipes 5 (FIG. 5) to turbo-drill 6 (FIG. 5).
Четвертая операцияFourth operation
Создают равномерное вращение лопаток ротора турбины турбобура (вала турбобура) 6 (фиг.5) промывочной жидкостью с последующим без рывков вращение шарошек долота по забою скважины, фиг.4Uniform rotation of the blades of the rotor of the turbine of the turbo-drill (turbo-drill shaft) 6 (Fig. 5) is created by the flushing fluid, followed by jerky rotation of the bit cutters along the bottom of the well, Fig. 4
Предложенный способ по стабилизации потока промывочной жидкости, основанный на преобразовании нормальных волн низких номеров в спектре шума (упругие волны в столбе промывочной жидкости) бурового насоса в нормальные волны высоких номеров с последующим их рассеиванием в промывочной жидкости) насосом, прошел промышленные испытания на буровой установке БУ-3000 УЭК, на Тарасовском месторождении Пурпейского УБР на скважинах №№4, 1, 2 и 66 с размещенным составным акустическим преобразователем шума из четвертьволновых резонаторов в нагнетательной линии (на расстоянии 15 м от бурового насоса).The proposed method for stabilizing the flow of flushing fluid, based on the conversion of normal waves of low numbers in the noise spectrum (elastic waves in the column of flushing fluid) of the mud pump into normal waves of high numbers with their subsequent dispersion in the flushing fluid), the pump passed industrial tests at the drilling rig BU -3000 UEC, at the Tarasovskoye field of the Purpeysky UBR at wells No. 4, 1, 2 and 66 with a composite acoustic noise converter from quarter-wave resonators to injection line (at a distance of 15 m from the mud pump).
По отношению к показателям параметров бурения ранее пробуренных скважин №№3, 5 и 8 (без составного акустического преобразователя шума из четвертьволновых резонаторов) в интервале бурения из-под кондуктора (500-1500 м) позволило повысить механическую скорость бурения (с 37,4 м/час до 45, 2 м/час) на 17,5% и увеличить проходку на долото на 6,3%.In relation to the drilling parameters of previously drilled wells No. 3, 5 and 8 (without a composite acoustic noise converter from quarter-wave resonators) in the drilling interval from under the conductor (500-1500 m), the mechanical drilling speed was increased (from 37.4 m / hour to 45, 2 m / hour) by 17.5% and increase penetration on the bit by 6.3%.
Источники информацииInformation sources
1. Балицкий П.В. Взаимодействие бурильной колонны с забоем скважины. М.: Недра, 1975. С.22-25, 37-39.1. Balitsky P.V. The interaction of the drill string with the bottom of the well. M .: Nedra, 1975.P.22-25, 37-39.
2. Грачев Ю.В., Варламов В.П. Автоматический контроль в скважинах при бурении и эксплуатации. - М.: Гостехиздат, 1963. С.79-85 [ПРОТОТИП].2. Grachev Yu.V., Varlamov V.P. Automatic control in wells during drilling and operation. - M.: Gostekhizdat, 1963. S.79-85 [PROTOTYPE].
3. Справочник по технической акустике: Пер. с нем./Под ред. М. Хекла и Х.А.Мюллера. - Л.: Судостроение, 1980. С.218-219.3. Handbook of technical acoustics: Per. with him./ Ed. M. Hekla and H.A. Muller. - L .: Shipbuilding, 1980. S.218-219.
4. Лапин А.Д. Применение резонаторов для уменьшения передачи звука в трубах. / Борьба с шумами и вибрацией // М.: Литература по строительству, 1966. - С.304-309.4. Lapin A.D. The use of resonators to reduce the transmission of sound in pipes. / The fight against noise and vibration // M .: Literature on construction, 1966. - S.304-309.
5. Исакович М.А. Рассеяние звуковых волн на малых неоднородностях в волноводе. Акустический журнал. 1957, 3, 1, с.37-45.5. Isakovich M.A. Scattering of sound waves by small inhomogeneities in a waveguide. Acoustic magazine. 1957, 3, 1, p. 37-45.
6. Патент RU 2109134, кл. Е 21 В 43/25.6. Patent RU 2109134, cl. E 21 B 43/25.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004125714/03A RU2270312C1 (en) | 2004-08-23 | 2004-08-23 | Method to increase mechanical drilling bit penetration speed during turbine motor drilling |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004125714/03A RU2270312C1 (en) | 2004-08-23 | 2004-08-23 | Method to increase mechanical drilling bit penetration speed during turbine motor drilling |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2270312C1 true RU2270312C1 (en) | 2006-02-20 |
Family
ID=36051050
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004125714/03A RU2270312C1 (en) | 2004-08-23 | 2004-08-23 | Method to increase mechanical drilling bit penetration speed during turbine motor drilling |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2270312C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9135908B2 (en) | 2013-05-20 | 2015-09-15 | King Fahd University Of Petroleum And Minerals | Dual resonator chamber with variable volume |
-
2004
- 2004-08-23 RU RU2004125714/03A patent/RU2270312C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ГРАЧЕВ Ю.В. и др. Автоматический контроль в скважинах при бурении и эксплуатации. М.: Гостехиздат, 1963, с. 79-85. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9135908B2 (en) | 2013-05-20 | 2015-09-15 | King Fahd University Of Petroleum And Minerals | Dual resonator chamber with variable volume |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2305181C2 (en) | System, method (variants) and device for well bore cavity depth determination | |
Hu et al. | Analytical and experimental investigations of the pulsed air–water jet | |
Mullakaev et al. | An ultrasonic technology for productivity restoration in low-flow boreholes | |
RU2270312C1 (en) | Method to increase mechanical drilling bit penetration speed during turbine motor drilling | |
Wang et al. | Modelling of low-frequency acoustic wave propagation in dilute gas-bubbly liquids | |
GB2592974A (en) | Method for differentiating materials on a remote side of a partition based on the attenuation of the ultrasonic extensional zero mode | |
US3016095A (en) | Sonic apparatus for fracturing petroleum bearing formation | |
US9109442B2 (en) | Downhole pulse-generating apparatus | |
RU2333351C1 (en) | Method of control of axial load on bore bit by drilling efficiency factor | |
RU2314575C2 (en) | Method for reducing vibrations of tubing pipes | |
RU2133332C1 (en) | Method for intensification of oil recovery | |
JP2008508467A (en) | Methods and devices for energy conversion | |
RU2263779C1 (en) | Method for effective pressure applying to chisel in horizontal wells | |
RU2456438C2 (en) | Method for increasing amplitude of wave action on productive formations | |
RU2264532C1 (en) | Oil production intensification method | |
RU2637008C2 (en) | Method and device for jet honeycomb parametrical gun for pressure waves generating and modulating in the injection well hole | |
CN216278372U (en) | Improved silent frequency conversion energy-saving pump | |
Strasberg | Onset of Ultrasonic Cavitation in Tap Water | |
Zberovskyi et al. | Evaluation of the cavitation generator efficiency in the hydro impulsive loosening of a coal-bed | |
Nikolayev | RESULTS OF TESTING AND MODELLING THE" DRILLING RIG WITH HYDRAULIC VIBRATOR‒ROCK" SYSTEM | |
Wang et al. | A Method for Noise Reduction in Hydraulic Lines | |
RU2109134C1 (en) | Method of treating bottom-hole zone of well | |
ZHULAY et al. | Estimation of the Mechanical Oscillatory Power of the Drill String for Rational Sonic Drilling | |
RU2194850C2 (en) | Method of fluid pulse injection into formation | |
Muzipov et al. | Formation flow rate control method in multi-layer production |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090824 |