Дослідження ефективності використання енергоресурсів під час буріння свердловин

Abstract

Розглядаються важливі питання промислового дослідження енергетичних витрат процесу буріння свердловини і апробації науково-методичних основ проектування і вибору оптимальної енергоефективної продуктивності бурового насоса. Охарактеризовано вплив основних техніко-технологічних чинників на енергетичні затрати процесу буріння свердловин роторним способом. Проведено оцінку вартості енергоносіїв при бурінні свердловин роторним способом і визначено їх частку в загальних витратах процесу спорудження гірничої нафтогазової виробки. Визначено коефіцієнти корисної дії по окремих технологічних процесах в порівнянні із загальними енергетичними витратами. Отримано функції енергозатрат процесу буріння свердловини в часі. За величиною витраченої на процес буріння свердловини енергії визначено необхідні і фактичні масові витрати дизпалива, потрібні для забезпечення процесу поглиблення вибою свердловини і виконання спуско-підіймальних операцій. Встановлено ефективність використання режиму промивання свердловини із зменшеною продуктивністю бурового насоса, яка максимально наближена до реальних умов буріння і відображається в зменшенні енергетичних витрат процесу та отриманні кількісно і якісно вищих показників буріння. Теоретичним шляхом отримано величини, які характеризують загальні енергетичні витрати процесу буріння свердловини, в тому числі буріння і спуско-піднімальні операції. На основі їх порівняння визначено загальний коефіцієнт корисної дії процесу поглиблення вибою свердловини і встановлено основні причини надмірних затрат енергії.

This article deals with important issues of industrial study of well drilling process energy consumption and testing of scientific and methodological fundamentals of design and selection of optimal energy-efficient performance of a mud pump. The influence of the basic technical and technological factors onto the energy consumption of the well rotary drilling process has been characterized. The evaluation of the energy sources cost for rotary drilling method has been done and their share in the total costs of oil and gas borehole drilling has been calculated. The efficiency coefficients of individual production processes in comparison with the overall energy consumption have been determined. The functions of energy consumption of well drilling in time have been obtained. The required and real diesel fuel consumption needed for the processes of bottom-hole deepening and tripping have been calculated in accordance with the value of consumed energy for well drilling. The efficiency of regime for well washing by a reduced mud pump productivity, which is as close as possible to real drilling conditions and which is shown in the energy consumption reduction for the process and obtaining of quantitatively and qualitatively higher drilling indices, has been determined. The values characterizing the overall energy consumption for well drilling process, including drilling and tripping operations, have been obtained by theoretical methods. Based on their comparison the overall efficiency coefficient of the bottom-hole deepening process has been calculated and the main causes of excessive energy consumption have been determined.