«Труды Российского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина»

Снижение вибрации при бурении путем совершенствования конструкции PDC долот

УДК: 622.24.051.624
DOI: 10.33285/2073-9028-2023-1(310)-102-110

Авторы:

¹ Уфимский государственный нефтяной технический университет, Уфа, Российская Федерация

Ключевые слова: бурение, твердые горные породы, PDC долото, вибрации в бурении, стабилизационные вставки, твердосплавное покрытие

Аннотация:

В статье рассматривается негативное влияние возникающих вибраций в процессе бурения на технико-экономические показатели строительства скважин и поставлена задача минимизации негативных влияний вибрации. Освещены причины и последствия основных (осевых, радиальных и торсионных) видов вибраций на КНБК. Приведены преимущества и недостатки существующих методов борьбы с возникающими вибрациями, развивающимися в процессе бурения твердых горных пород. Предложен способ борьбы с возникающими вибрациями в буровой колонне, заключающийся в модернизации породоразрушающего инструмента. Конструктивное улучшение основано на применении самостабилизирующих канавок, образующихся в центральной части долота и в уникальной установке стабилизационных вставок, ограничивающих радиальное перемещение инструмента в процессе бурения. В результате полевых испытаний семилопастной конструкции PDC долота с применением указанных новшеств удалось снизить возникающие вибрации. Достигнутые режимы работы позволили добиться увеличения ресурса PDC долота на 30 % и повышения механической скорости бурения на 15 %, что, в свою очередь, сокращает сроки строительства скважины и освоение нового месторождения.

Список литературы:

1. Снижение вибрационной нагрузки на породоразрущающий инструмент и элементы КНБК путем применения демпфирующего переводника/Т.В. Бадретдинов, Г.Г. Ишбаев, А.Г. Балута, А.Н. Шарипов [и др.]//Бурение и нефть. – 2017. – № 7. – С. 44–49.
2. Богомолов Р.М., Мозговой Г.С., Сериков Д.Ю. Совершенствование крепления вооружения долот PDC//Труды Российского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина. – 2022. – № 1 (306). – DOI 10.33285/2073-9028-2022-1(306)-32-39
3. Пат. 2374420 Рос. Федерация, МПК E21B 10/573. Буровое лопастное долото/Г.Г. Ишбаев, А.Г. Балута, А.Н. Шарипов; заявитель и патентообладатель НПК «БУРИНТЕХ». – № 2008152613/03; заяв. 29.12.2008; опубл. 27.11.2009. Бюл. № 33.
4. Третьяк А.А. Влияние вибраций на прочностные свойства буровых коронок, армированных алмазно-твердосплавными пластинами//Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. – 2016. – № 10. – С. 20–24.
5. Leine R.I., Van Campen D.H. and Keultjes W.J. Stick-slip Whirl Interaction in Drillstring Dynamics//Journal of Sound and Acoustics. – 2002. – Vol. 124. – P. 209–220.