tumnigИзвестия высших учебных заведений. Нефть и газOil and Gas Studies0445-01083033-8174Industrial University of Tyumen10.31660/0445-0108-2020-5-53-63tumnig-868Research ArticleБУРЕНИЕ СКВАЖИН И РАЗРАБОТКА МЕСТОРОЖДЕНИЙDRILLING OF WELLS AND FIELDS DEVELOPMENTПредельно достижимый уровень погрешности при измерении механической скорости буренияThe maximum achievable level of error in measuring the mechanical drilling speedКузнецовВ. А.KuznetsovV. A.

Кузнецов Владимир Андреевич, к. т. н., доцент кафедры информационно-измерительной техники

г. Самара

Vladimir A. Kuznetsov, Candidate of Engineering, Associate Professor at the Department of Information and Measuring Equipment

Samara

МихеевС. А.MikheevS. A.

Михеев Сергей Андреевич, аспирант кафедры информационно-измерительной техники

г. Самара

Sergey A. Mikheev, Postgraduate at the Department of Information and Measuring Equipment

Samara

mixs817@yandex.ruСамарский государственный технический университетРоссияSamara State Technical UniversityRussian Federation202012112020055363Copyright © Кузнецов В.А., Михеев С.А., 20202020Кузнецов В.А., Михеев С.А.Kuznetsov V.A., Mikheev S.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://tumnig.tyuiu.ru/jour/article/view/868

Рассматривается проблема измерения механической скорости в глубоких скважинах. Гостированный предел погрешности установлен на уровне 2,5 %. Однако существующие методы измерения параметров бурения обладают большими погрешностями, связанными с наличием сил трения в скважине, изменением температуры с глубиной, компоновкой колонны и др. Также погрешность вносит дискретный метод измерения, проявляющийся в сглаживании полезного сигнала и запаздывании информации о значении скорости на половину интервала усреднения. Целью работы является определение реально достижимых значений погрешности механической скорости разбуривания. Для этого произведен расчет приведенной погрешности по верхнему пределу измерения согласно ГОСТу. Графически представлена зависимость погрешности от глубины скважины и скорости бурения. Дана оценка погрешности для различного вида бурения и различной компоновки колонны. Анализ полученных результатов показал, что заданное значение погрешности может быть достигнуто далеко не во всем диапазоне изменения скорости и глубины забоя.

The article is devoted to the problem of mechanical velocity measurement in deep wells. The standard error limit is set at 2,5 %. However, the existing methods of measurement of drilling parameters have large errors associated with the presence of friction forces in the well, temperature changes with depth, column layout, etc. The error is also introduced by the discrete measurement method, which manifests itself in smoothing of the useful signal and delay in the information about the speed value by half the averaging interval. The aim of the work is to determine the realistically achievable values of the mechanical drilling speed. For this, the reduced error was calculated according to the upper limit of measurement in accordance with GOST. The dependence of the error on the depth of the well and the drilling speed is graphically presented. The error estimation for different type of drilling and different column layout is given. The analysis of the obtained results showed that the set value of the error can be achieved not in the entire range of changes in the speed and depth of the well bottom.

механическая скорость буренияприведенная погрешностьдинамическая погрешность дискретного измеренияинтервал усредненияmechanical drilling speedreduced errordynamic error of a discrete measurementthe averaging intervalReferencesБражников, В. А. Информационные устройства для определения эффективности управления процессом бурения / В. А. Бражников, Кузнецов В. А. – М.: Недра, 1978. – 108 с. – Текст : непосредственный.Brazhnikov, V. A., & Kuznetsov, V. A. (1978). Informatsionnye ustrojstva dlya opredeleniya effektivnosti upravleniya protsessom bureniya. Moscow, Nedra Publ., 108 p. (In Russian).Бревдо, Г. Д. Проектирование режима бурения / Г. Д. Бревдо. – М.: Недра, 1988. – 200 с. – Текст : непосредственный.Brevdo, G. D. (1988). Proektirovanie rezhima bureniya. Moscow, Nedra Publ., 200 p. (In Russian).Бродов, Г. С. Технологические измерения и автоматизация процесса бурения / Г. С. Бродов, И. Г. Шелковников, Э. К. Егоров. – Санкт-Петербург : Санкт-Петербургский горный институт, 2004. – 105 с. – Текст : непосредственный.Brodov, G. S., Shelkovnikov, I. G., & Egorov, E. K. (2004). Tekhnologicheskie izmereniya i avtomatizatsiya protsessa bureniya. St. Petersburg, Saint-Petersburg Mining University Publ., 105 p. (In Russian).Булатов, А. И. Контроль процессов бурения нефтяных и газовых скважин / А. И. Булатов, В. И. Демихов, П. П. Макаренко. – Москва : Недра, 1998. – 345 с. – Текст : непосредственный.Bulatov, A. I., Demikhov, V. I., & Makarenko, P. P. (1998). Control over Processes of Drilling Oil and Gas Wells. Moscow, Nedra Publ., 345 p. (In Russian).Храменков, В. Г. Основы организации и планирования производственных работ на буровой. Автоматизация производственных процессов : учебное пособие для СПО / В. Г. Храменков. – Саратов : Профобразование, 2017. – 342 c. – Текст : непосредственный.Khramenkov, V. G. (2017). Osnovy organizatsii i planirovaniya proizvodstvennykh rabot na burovoj. Avtomatizatsiya proizvodstvennykh protsessov. Saratov, Profobrazovanie Publ., 342 p. (In Russian).Ганджумян, Р. А. Инженерные расчеты при бурении глубоких скважин : справочное пособие / Р. А. Ганджумян, А. Г. Калинин, Б. А. Никитин ; под ред. А. Г. Калинина. – Москва : Недра, 2000. – 489 с. – Текст : непосредственный.Gandzhumyan, R. A., Kalinin, A. G., & Nikitin, B. A. (2000). Inzhenernye raschety pri burenii glubokikh skvazhin. Moscow, Nedra Publ., 489 p. (In Russian).Цуприков, А. А. Анализ математических моделей механической скорости проходки для оптимизации процесса бурения нефтегазовых скважин / А. А. Цуприков. – Текст : электронный // Научный журнал КубГАУ. – 2015. – № 107 (03). – С. 903–915. – URL: http://ej.kubagro.ru/archive.asp?n=107.Tsоuprikov, A. A. (2015). The analysis of mathematical models of mechanical speed of driving for optimization of process of drilling of oil and gas wells. Scientific Journal of KubSAU, 107(03), pp. 903-915. (In Russian). Available at: http://ej.kubagro.ru/archive.asp?n=107Цуприков, А. А. Математическая модель скорости проходки для оптимального управления бурением скважин / А. А. Цуприков. – Текст : электронный // Научный журнал КубГАУ. – 2015. – № 107 (03). – С. 916–926. – URL: http://ej.kubagro.ru/a/viewaut.asp?id=1543.Tsоuprikov, A. A. (2015). Mathematical model of speed of the driving for optimum control of drilling of wells. Scientific Journal of KubSAU, 107(03), pp. 916-926. (In Russian). Available at: http://ej.kubagro.ru/a/viewaut.asp?id=1543Фингерит, М. А. Рациональная эксплуатация шарошечных долот / М. А. Фингерит. – Москва : Недра, 1965. – 216 с. – Текст : непосредственный.Fingerit, M. A. (1965). Ratsional'naya ekspluatatsiya sharoshechnykh dolot. Moscow, Nedra Publ., 216 p. (In Russian).К вопросу оценки перспектив бурения долотами PDC / Э. С. Гинзбург, И. К. Бикбулатов, Г. И. Вышегородцева, С. А. Цеденов. – Текст : непосредственный // Вестник Ассоциации буровых подрядчиков. – 2013. – № 2. – С. 16–17.Ginzburg, E. S., Bikbulatov, I. K., Vyshegorodtseva, G. I., & Tsedenov, S. A. (2013). Assessing prospects for PDC drilling. Bulletin of the Association of Drilling Contractors, (2), pp. 16-17. (In Russian).Чулкова, В. В. Разработка методических и технологических решений по выбору долот PDC с усиленным антивибрационным вооружением : 25.00.15 «Технология бурения и освоения скважин» : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Чулкова Виктория Валерьевна ; Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И. М. Губкина. – Москва, 2017. – 129 с. – Текст : непосредственный.Chulkova, V. V. (2017). Razrabotka metodicheskikh i tekhnologicheskikh resheniy po vyboru dolot PDC s usilennym antivibratsionnym vooruzheniem. Diss. …kand. techn. nauk. Moscow, 129 p. (In Russian).Цуприков, А. А. Интеллектуальная система адаптивного управления технологическим процессом бурения нефтегазовых скважин : 05.13.06 «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (промышленность)» : диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук / Цуприков Александр Александрович ; Кубанский государственный технологический университет. – Краснодар, 2018. – 429 с. – Текст : непосредственный.Tsоuprikov, A. A. (2018). Intellektual'naya sistema adaptivnogo upravleniya tekhnologicheskim protsessom bureniya neftegazovykh skvazhin. Diss. … doct. techn. nauk. Krasnodar, 429 p. (In Russian).Оптимизация режимов бурения шарошечными долотами при различных приводах долота / Е. С. Коршунов, С. Г. Плотень, Е. И. Романова, М. Г. Эскин. – Москва : [б. и.], 1967. – 60 с. – (Тематические научно-технические обзоры. Серия «Бурение» / М-во нефтедобывающей пром-сти СССР. Всесоюз. науч.-исслед. ин-т организации, управления и экономики нефтегазовой пром-сти). – Текст : непосредственный.Korshunov, E. S., Ploten', S. G., Romanova, E. I., & Eskin, M. G. (1967). Optimizatsiya rezhimov bureniya sharoshechnymi dolotami pri razlichnykh privodakh dolota. Moscow, 60 p. (In Russian).Григулецкий, В. Г. Оптимальное управление при бурении скважин / В. Г. Григулецкий. – Москва : Недра, 1988. – 227 с. – Текст : непосредственный.Griguletskiy, V. G. (1988). Optimal'noe upravlenie pri burenii skvazhin. Moscow, Nedra Publ., 227 p. (In Russian).Рабинович, Н. Р. Инженерные задачи механики сплошной среды в бурении. – Москва : Недра, 1989. – 270 с. – Текст : непосредственный.Rabinovich, N. R. (1989). Inzhenernye zadachi mekhaniki sploshnoy sredy v burenii. Moscow, Nedra Publ., 270 p. (In Russian).Справочник по теории автоматического управления / Под ред. А. А. Красовского. – Москва : Физматлит, 1987. – 712 с. – Текст : непосредственный.Krasovskiy, A. A. (Ed.) (1987). Spravochnik po teorii avtomaticheskogo upravleniya. Moscow, Fizmatlit Publ., 712 p. (In Russian).Погарский, А. А. Оптимизация процессов глубокого бурения / А. А. Погарский, К. А. Чефранов, О. П. Шишикин. – Москва : Недра, 1981. – 296 с. – Текст : непосредственный.Pogarskiy, A. A., Chefranov, K. A., & Shishikin, O. P. (1981). Optimizatsiya protsessov glubokogo bureniya. Moscow, Nedra Publ., 296 p. (In Russian).Бражников, В. А. Информационное обеспечение оптимального управления бурением скважин / В. А. Бражников, А. А. Фурнэ. – Москва : Недра, 1989. – 206 с. – Текст : непосредственный.Brazhnikov, V. A., & Furne, A. A. (1989). Informatsionnoe obespechenie optimal'nogo upravleniya bureniem skvazhin. Moscow, Nedra Publ., 206 p. (In Russian).Лукьянов, Э. Е. Геолого-технологические и геофизические исследования в процессе бурения / Э. Е. Лукьянов. – Новосибирск: ИД «Историческое наследие Сибири», 2009. – 145 с. – Текст : непосредственный.Luk'yanov, E. E. (2009). Geologo-tekhnologicheskie i geofizicheskie issledovaniya v protsesse bureniya. Novosibirsk, Istoricheskoe nasledie Sibiri Publ., 145 p. (In Russian).Храменков, В. Г. Автоматизация производственных процессов: учебник / В. Г. Храменков ; Томский политехнический университет. – Томск : Изд-во Томского политехнического ун-та, 2011. – 343 с. – Текст : непосредственный.Khramenkov, V. G. (2011). Avtomatizatsiya proizvodstvennykh protsessov. Tomsk, Tomsk Polytechnic University Publ., 343 p. (In Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.