Подать статью
Стать рецензентом
С. Хошро
С. Хошро
научный сотрудник
Технологический университет Саханд
научный сотрудник
Технологический университет Саханд
Тебриз
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