Claims (20)
1. Способ регулирования условий бурения, влияющих на режим эксплуатации заданного бура, содержащий следующие операции: проведение анализа прочности на сжатие геологической формации в промежутке скважины, предназначенном для прохождения, посредством бурения, буром, проведение, совместным образом, анализа степени износа критической структуры бура, имеющей размер и конструкцию, аналогичные размеру и конструкции структуры заданного бура, причем упомянутая структура ранее использована для бурения материала, имеющего приблизительно тот же показатель прочности на сжатие, что и показатель прочности на сжатие, определенный при проведении анализа указанным выше образом, и соответствующих данных бурения для изношенной структуры, определение по результатам упомянутого анализа для соответствующего показателя прочности на сжатие предельного уровня производительности, превышение которого приводит, весьма вероятным образом, к нежелательному износу бура, и регулирование условий бурения, при которых эксплуатируется заданный бур, для поддержания необходимого уровня рабочей производительности, меньшим или равным предельному уровню производительности.1. A method of regulating drilling conditions that affect the operating mode of a given drill, comprising the following operations: conducting an analysis of the compressive strength of the geological formation in the borehole intended to be drilled by a drill, conducting, together, analyzing the degree of wear of the critical structure of the drill, having a size and structure similar to the size and structure of the structure of a given drill, and the above structure was previously used to drill material having approximately the same an indicator of compressive strength, as well as an indicator of compressive strength, determined during analysis in the aforementioned manner, and corresponding drilling data for a worn-out structure, determining, according to the results of the aforementioned analysis, for the corresponding indicator of compressive strength, the maximum productivity level, the excess of which leads, is very likely , to undesirable wear of the drill, and the regulation of the drilling conditions under which a given drill is operated in order to maintain the required level of working zvoditelnosti less than or equal to the power limit.
2. Способ по п. 1, в котором предусматривается проведение анализа указанным выше образом множества структур и соответствующих данных бурения и который дополнительно содержит формирование по результатам анализа последовательности первого типа коррелированных пар электрических сигналов, причем два электрических сигнала в каждой паре отвечают, соответственно, интенсивности износа и рабочей производительности для соответствующей одной из упомянутых структур, а предельный уровень производительности определяют по электрическим сигналам последовательности первого типа. 2. The method according to p. 1, which provides for the analysis in the above manner of a plurality of structures and corresponding drilling data, and which further comprises generating, according to the results of the analysis, a sequence of the first type of correlated pairs of electrical signals, the two electrical signals in each pair corresponding, respectively, to the intensity wear and working performance for the corresponding one of the mentioned structures, and the maximum level of performance is determined by electrical signals sequences of the first type.
3. Способ по п. 2, в котором по меньшей мере одна из структур представлена отдельной деталью, имеющей размер и конструкцию, аналогичные размеру и конструкции детали, используемой в заданном буре, и подвергается анализу указанным выше образом в лабораторных условиях. 3. The method according to p. 2, in which at least one of the structures is represented by a separate part having a size and design similar to the size and construction of the part used in a given drill, and is analyzed in the above manner under laboratory conditions.
4. Способ по п. 2, в котором по меньшей мере одна из структур представлена целым буром, имеющим размер и конструкцию, аналогичные размеру и конструкции заданного бура, и подвергается износу, указанным выше образом, в процессе эксплуатации бура при использования его для бурения. 4. The method according to p. 2, in which at least one of the structures is a whole drill having a size and structure similar to the size and design of a given drill, and is subject to wear, as described above, during operation of the drill when used for drilling.
5. Способ по п. 2, в котором условия бурения регулируются указанным выше образом для поддержания необходимого уровня рабочей производительности меньшим, но, в первом приближении, настолько близким, насколько это целесообразно, к предельному уровню производительности. 5. The method according to p. 2, in which the drilling conditions are regulated in the above manner to maintain the required level of working productivity less, but, as a first approximation, as close as possible to the maximum level of productivity.
6. Способ по п. 2, в котором условия бурения включают условия воздействия на режим эксплуатации заданного бура, вибрации бура приводят к появлению усилий, передаваемых буром к геологической формации и изменяющихся по величине на небольших интервалах промежутка скважины, а условия воздействия регулируются указанным выше образом с учетом максимальных величин передаваемых усилий. 6. The method according to p. 2, in which the drilling conditions include the impact on the operating mode of a given drill, the vibration of the drill leads to the emergence of forces transmitted by the drill to the geological formation and varying in magnitude at small intervals of the borehole interval, and the exposure conditions are regulated in the above manner taking into account the maximum values of the transmitted forces.
7. Способ по п. 2, в котором регулируемыми указанным выше образом условиями являются скорость вращения и нагрузка на бур. 7. The method according to claim 2, in which the rotation conditions and the load on the drill are regulated by the above conditions.
8. Способ по п. 7, дополнительно предусматривающий формирование последовательности второго типа коррелированных пар электрических сигналов, при этом соответствующие электрические сигналы в каждой паре соответствуют величине скорости вращения и величине нагрузки на бур, соответственно, а величины скорости вращения и нагрузки на бур для каждой пары теоретически приводят, в результате преобразования, к величине производительности, соответствующей предельному уровню производительности, а бур эксплуатируется при скорости вращения и нагрузке на бур, соответствующих одной из пар электрических сигналов последовательности второго типа. 8. The method according to p. 7, further providing for the formation of a sequence of the second type of correlated pairs of electrical signals, the corresponding electrical signals in each pair corresponding to the magnitude of the rotation speed and the magnitude of the load on the drill, respectively, and the magnitude of the rotational speed and burden on the drill for each pair theoretically lead, as a result of conversion, to a value of productivity corresponding to the maximum level of productivity, and the drill is operated at rotation speed and heat ZEC-on-bit corresponding to one of the pairs of electrical signals of the second type sequence.
9. Способ по п. 8, дополнительно предусматривающий определение для предельного уровня производительности предельного уровня скорости вращения, превышение которого приводит, весьма вероятным образом, к весьма неблагоприятным характеристикам смещения бура, а также эксплуатацию бура указанным выше образом при скорости вращения, меньшей предельного уровня скорости вращения. 9. The method according to p. 8, further comprising determining for a limit level of productivity a limit level of rotation speed, the excess of which leads, very likely, to very unfavorable characteristics of the displacement of the drill, as well as the operation of the drill in the above manner at a rotation speed lower than the limit level of speed rotation.
10. Способ по п. 9, дополнительно предусматривающий определение для предельного уровня производительности предельного уровня нагрузки на бур, превышение которого приводит, весьма вероятным образом, к весьма неблагоприятным характеристикам смещения бура, а также эксплуатацию бура указанным выше образом при нагрузке на бур, меньшей предельного уровня нагрузки на бур. 10. The method according to p. 9, further comprising determining for the maximum level of productivity the maximum level of load on the drill, exceeding which leads, very likely, to very unfavorable characteristics of the displacement of the drill, as well as the operation of the drill in the above manner when the load on the drill is less than the limit bur load level.
11. Способ по п. 10, дополнительно содержащий определение для предельного уровня производительности граничного значения скорости вращения, по величине меньшего предельного уровня скорости вращения, причем превышение этого граничного значения скорости вращения приводит, весьма вероятным образом, к нежелательным характеристикам смещения бура, определение для предельного уровня производительности граничного значения нагрузки на бур, по величине меньшего предельного уровня нагрузки на бур, причем превышение этого граничного значения нагрузки на бур приводит, весьма вероятным образом, к нежелательным характеристикам смещения бура, и эксплуатацию указанным выше образом бура при скорости вращения, по величине меньшей или равной граничному значению скорости вращения, и нагрузке на бур, по величине меньшей или равной граничному значению нагрузки на бур. 11. The method according to p. 10, further comprising determining for a limit level of productivity a boundary value of the rotational speed, which is smaller than the limit level of the rotational speed, and exceeding this boundary value of the rotational speed, very likely, leads to undesirable characteristics of the displacement of the drill, definition for the limiting the level of productivity of the boundary value of the load on the drill, in value of a lower limit level of the load on the drill, and the excess of this boundary value of the load drilling on the drill leads, in a very likely way, to undesirable characteristics of the displacement of the drill, and the operation of the drill in the above manner at a speed of rotation less than or equal to the boundary value of the rotation speed and a load on the drill less than or equal to the boundary value of the load on the drill .
12. Способ по п. 11, дополнительно предусматривающий эксплуатацию указанным выше образом бура при такой скорости вращения и нагрузке на бур, которая по величине соответствует, в первом приближении, настолько близко, насколько это целесообразно, граничному значению нагрузки на бур. 12. The method according to p. 11, further providing for the operation of the drill as described above at a speed of rotation and a load on the drill that, in magnitude, corresponds, to a first approximation, as close as practicable to the limit value of the load on the drill.
13. Способ по п. 12, дополнительно предусматривающий определение комбинации скорости вращения и нагрузки на бур, при которой достигается максимальная глубина резания, и эксплуатацию бура при нагрузке на бур, по величине близкой или равной меньшему из двух значений нагрузки на бур, соответствующему максимальной глубине резания или граничному значению нагрузки на бур. 13. The method according to p. 12, further comprising determining a combination of rotational speed and load on the drill, at which the maximum cutting depth is achieved, and operating the drill when the load on the drill is close to or equal to the smaller of the two values of the load on the drill corresponding to the maximum depth cutting or the limit value of the load on the drill.
14. Способ по п. 10, дополнительно содержащий определение для предельного уровня производительности граничного значения скорости вращения, по величине меньшего предельного уровня скорости вращения, при этом превышение этого граничного значения скорости вращения приводит, весьма вероятным образом, к появлению нежелательных характеристик смещения бура, определение для предельного уровня производительности граничного значения нагрузки на бур, по величине меньшего предельного уровня нагрузки на бур, при этом превышение этого граничного значения нагрузки на бур приводит, весьма вероятным образом, к появлению нежелательных характеристик смещения бура, определение для предельного уровня производительности такой нагрузки на бур, при которой обеспечивается максимальная глубина резания бура, и эксплуатацию указанным выше образом бура при скорости вращения, по величине не превышающей или равной граничному значению скорости вращения, и при нагрузке на бур, по величине близкой или равной меньшему из двух значений нагрузки на бур, соответствующему граничному значению нагрузки на бур или значению нагрузки на бур, при которой обеспечивается максимальная глубина резания. 14. The method according to p. 10, further comprising determining for a limit level of productivity a boundary value of the rotational speed that is smaller than the limit level of rotational speed, and exceeding this boundary value of the rotational speed, very likely, leads to the appearance of undesirable characteristics of the displacement of the drill, determining for the maximum level of productivity of the boundary value of the load on the drill, in value less than the maximum level of load on the drill, while exceeding this boundary the occurrence of the load on the drill leads, in a very likely way, to the appearance of undesirable characteristics of the displacement of the drill, determining for a maximum level of productivity such a load on the drill at which the maximum depth of cutting of the drill is ensured, and operation of the drill in the above manner at a rotation speed not exceeding or equal to the boundary value of the rotational speed, and when the load on the drill is close to or equal to the smaller of the two values of the load on the drill, corresponding to the boundary value of the load on the drill or the value of the load on the drill, which provides the maximum depth of cut.
15. Способ по п. 8, дополнительно предусматривающий определение для предельного уровня производительности предельного уровня нагрузки на бур, превышение которого приводит, весьма вероятным образом, к весьма неблагоприятным характеристикам смещения бура, а также эксплуатацию указанным выше образом бура в условиях нагрузки на бур, по величине не превышающей предельного уровня нагрузки на бур. 15. The method according to p. 8, further comprising determining for the maximum level of productivity the maximum level of load on the drill, exceeding which leads, very likely, to very unfavorable characteristics of the displacement of the drill, as well as the operation of the drill in the above manner under load on the drill, value not exceeding the maximum level of load on the drill.
16. Способ по п. 8, дополнительно предусматривающий формирование указанным выше образом множества последовательностей второго типа электрических сигналов, каждая из которых соответствует различной степени износа, и периодическое увеличение нагрузки на бур по мере износа бура с учетом соответствующей последовательности второго типа. 16. The method according to p. 8, further providing for the formation in the above manner of a plurality of sequences of the second type of electrical signals, each of which corresponds to a different degree of wear, and periodically increasing the load on the drill as the drill wears, taking into account the corresponding sequence of the second type.
17. Способ по п. 16, дополнительно предусматривающий изменение скорости вращения бура при увеличении указанным выше образом нагрузки на бур. 17. The method according to p. 16, further providing for a change in the speed of rotation of the drill while increasing the load on the drill in the above manner.
18. Способ по п. 17, дополнительно предусматривающий измерение или моделирование износа бура в реальном масштабе времени. 18. The method according to p. 17, further comprising measuring or modeling the wear of the drill in real time.
19. Способ по п. 8, в котором проведение анализа прочности на сжатие предусматривает проведение анализа для множества слоев геологической формации, имеющих различные показатели прочности на сжатие, при этом способ дополнительно содержит формирование указанным выше образом соответствующих последовательностей электрических сигналов первого и второго типа для каждого подобного показателя прочности на сжатие, контроль процесса прохождения посредством бурения бура через геологическую формацию, и периодическое изменение режима эксплуатации бура с учетом соответствующей последовательности электрических сигналов, соответствующей показателю прочности на сжатие слоя геологической формации, который на текущий момент проходится посредством бурения буром. 19. The method according to p. 8, in which the analysis of the compressive strength provides for the analysis of many layers of the geological formation having different indicators of compressive strength, the method further comprises forming in the above manner the corresponding sequences of electrical signals of the first and second type for each a similar indicator of compressive strength, monitoring the passage through drilling a drill through a geological formation, and periodic changes in operating conditions ii drill considering the corresponding sequence of electrical signals corresponding to compressive strength indicator geological formation layer, which currently is traversed by drilling drill.
20. Способ по п. 1, в котором упомянутая прочность на сжатие анализируется указанным выше образом посредством моделирования в реальном масштабе времени в процессе бурения промежутка скважины с помощью бура. 20. The method according to p. 1, in which said compressive strength is analyzed in the above manner by real-time simulation during drilling of a well span using a drill.