Виброакустический метод
Виброакустический метод основан на изучении вибрации верхней части колонны бурильных труб. В верхней части рабочей колонны с помощью специальной муфты крепится датчик, измеряющий силу и ускорения продольных колебаний. Там же обычно располагаются датчики технологических параметров (частоты вращения колонны, веса на крюке, давления бурового раствора). Датчики для измерения силы и ускорений крутильных колебаний, а также вращающего момента находятся в другой муфте под роторным столом. Электрические связи с вращающимися датчиками осуществляются с помощью коллекторов.
Работа долота вызывает механические колебания бурильных труб, спектр и интенсивность которых зависят как от технологических параметров (тип долота, частота его вращения, осевое давление, свойства бурового раствора и др.), так и от разновидности разбуриваемой породы. Поэтому метод позволяет получать информацию как о горных породах, так и о работе долота. Спектр вибрации содержит составляющие, частоты которых равны произведению числа оборотов долота на число шарошек, числу ударов зубьев шарошек о породе в 1 с и т. п. От твердости разбуриваемых пород зависят как амплитуда, так и форма вибрации, особенно уровень высокочастотных колебаний (>1 кГц): чем тверже порода, тем выше их амплитуда. Поскольку амплитуда колебаний растет также с ростом частоты и осевого давления, рекомендуют пользоваться отношением амплитуд в области спектра 5—10 кГц к среднему уровню сигнала (или к амплитуде колебаний в других областях частот). В мягких породах сигнал по форме ближе к синусоиде (рис. 63); в твердых породах форма сигнала более сложная, в частности, содержит короткие «выбросы». Предполагают, что эти выбросы (всплески) вызваны ударами зубьев о породу и хрупким ее разрушением. Поскольку вибрация зависит не только от свойств пласта, но и от режима бурения, состояния долота и т. п., сопоставление диаграмм скорости проходки vб и ускорений вибрационного перемещения верхней части бурильной колонны g позволяет судить об особенностях режима бурения. Один пример совместного использования диаграмм vб и g показан на рис. 64. Мягкие породы (например, пласт а) при оптимальной техпологий бурения должны бы отмечаться высокими скоростями бурения vб (низкими значениями g). Однако на диаграмме I высокие значения vб наблюдаются лишь в кровле пластов, при входе в них долота. При дальнейшем их разбуривании скорость бурения падает (см. пласт а). Это связано с тем, что режим бурения не соответствует типу разбуриваемых пород. Оказалось, что в данной скважине неоптимальна промывка скважины. На рис. 64 показана также диаграмма для оптимального режима (кривая II) в совмещении с диаграммой для неоптимального режима (кривая I). Заштрихованы участки их расхождения, т. е. интервалы, где режим бурения не был оптимальным для соответствующих пород. Совместное изучение вибрации и крутящего момента полезно для обнаружения заклинивания опор шарошек долота. При этом амплитуда вибрации уменьшается, а крутящий момент резко возрастает.
Таким образом, комплекс исследований в процессе бурения дает богатую информацию как об особенностях разбуриваемых пород, так и о самом процессе бурения. Эти данные можно использовать для оптимизации режима бурения и принятия оперативных решений об остановке бурения для опробования пластов или проведения замеров другими геофизическими методами (с приборами на кабеле).
Популярное: Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (297)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |