Подать статью
Стать рецензентом
С.Ш. Табатабаи Моради
С.Ш. Табатабаи Моради
канд. техн. наук
ассистент
Технологический университет Саханд
ассистент, канд. техн. наук
Технологический университет Саханд
Саханд
Иран

Соавторы

Публикации

Научная статья
Геотехнология и инженерная геология
  • Дата отправки
    2024-11-02
  • Дата принятия
    2025-07-02
  • Дата публикации онлайн
    2025-10-22

Метод оптимизации, основанный на концепции удельной механической энергии, для повышения производительности бурения: пример практического применения

Читать аннотацию

В течение многих лет в буровой промышленности предпринимались попытки повысить производительность бурения и снизить затраты. Производительность бурения можно оценить, сравнив приложенную энергию, т.е. удельную механическую энергию, с прочностью горной породы. Удельная механическая энергия определяется как энергия, необходимая для разрушения единицы объема горной породы. С годами эта концепция совершенствовалась, и исследователи предлагали различные модели. Удельная механическая энергия напрямую влияет на производительность бурения, поскольку избыточная энергия может привести к вибрации бурильной колонны и износу долота. В исследовании создана база данных путем сбора информации о бурении и материалах каротажа свиты Асмари на одном из нефтяных месторождений Ирана. Рассмотрены различные формы удельной энергии для разработки соответствующей модели на основе условий эксплуатации и буримого пласта. Кроме того, рассчитана ограниченная прочность породы на сжатие в изучаемой скважине. Исследования показали, что разработанная модель удельной энергии выдает реалистичные значения энергии, поскольку включает все соответствующие параметры, с результативным значением, близким к прочности горной породы. На основе сравнения удельной механической энергии с ограниченной прочностью на сжатие были определены оптимальные буровые параметры: диапазон нагрузки на долото от 22,24 до 44,48 кН, диапазон расхода бурового раствора от 0,027 до 0,029 м3/с, диапазон крутящего момента от 2522 до 3091 Н·м и диапазон скорости вращения от 160 до 180 об/мин. Также в исследуемой скважине была обнаружена зона неэффективного бурения, где приложенная энергия, избыточная по сравнению с прочностью породы, привела к повреждению бурового долота и значительному снижению скорости проходки. Результаты подчеркнули важность оценки производительности бурения в процессе работы, когда экономически и технически осуществимое решение можно принять путем сравнения поверхностной энергии на входе с прочностью породы.

Как цитировать: Хошро С., Табатабаи Моради С. Метод оптимизации, основанный на концепции удельной механической энергии, для повышения производительности бурения: пример практического применения // Записки Горного института. 2025. Т. 276. Вып. 1. С. 51-66. EDN YBYKWI