Optimization of rock destruction parameters when drilling wells = Оптимізація параметрів руйнування гірської породи при бурінні свердловин

Abstract

Mathematical models of optimization of rock destruction process during well drilling are considered. In most models, the criterion for optimization is the speed of mechanical drilling. According to the authors, this criterion does not allow optimal use of chisels. A method for determining the energy consumption of the process by measuring technological parameters is proposed. Primary converters of load on the chisel, drilling pressure of the drilling mud and other technological parameters are designed and manufactured. Analog signals are converted into digital. The pulsating signals are smoothed mathematically. The optimization criterion is the minimum value of process energy consumption

Запропоновано математичну модель взаємодії долота та породи при бурінні свердловини. На основі закономірностей технологічних параметрів розраховано енергоємність процесу буріння. Нова модель дає можливість спрогнозувати, за яких параметрів буріння свердловини енергоємність цього процесу є мінімальною. Практичною цінністю даної моделі є можливість рекомендувати оптимальні параметри процесу буріння свердловини в гірських породах. Автором, зок-рема, відзначено, що пошуку оптимальних параметрів процесу бурінні свердловини присвячено достатньо багато ро-біт. Однак, в більшості моделей за критерій оптимізації прийнято механічну швидкість буріння, що, на думку автора, не дає можливості оптимально використати породоруйнівний інструмент. Проаналізовано, що особливостями техно-логічного процесу буріння свердловин являється те, що до нього немає прямого доступу тому, що породоруйнівний інструмент знаходиться на вибої свердловини, а її глибина за звичай сягає декількох тисяч метрів. Крім того при роботі інструмент знаходиться як правило в обертанні. Також відзначено, що основними параметрами процесу буріння све-рдловин являються навантаження на породоруйнівний інструмент, швидкість його обертання та кількість промивної рідини.