biți

Ce este Greutatea pe Bit sau WOB?

O parte esențială a procesului de forare este adăugarea forței burghiului pentru a sparge cu succes piatra. Greutatea pe biți, sau WOB, este cantitatea de forță descendentă exercitată pe burghiul oferit de piesele tubulare cu pereți groși din ansamblul de găurire care sunt cunoscute sub numele de gulere de foraj. Forța gravitațională descendentă pe aceste tuburi de oțel oferă forță pentru burghiul pentru a sparge în mod eficient roca.

Greutatea ansamblului de găurire este controlată și măsurată, în timp ce burghiul este situat chiar pe fundul sondei. Apoi, șnurul de găurit este coborât încet și cu grijă până ajunge la fund. Pe măsură ce burghiul continuă să coboare partea superioară a șnurului de burghiu, mai mult din greutatea ansamblului se aplică pe biți și în mod armonios greutatea mai mică atârnă la suprafață.

Pentru a pune acest lucru în perspectivă, să ne imaginăm o gaură verticală. Dacă măsurarea suprafeței citește cu 1000 kg greutatea mai mică a șnurului în timpul găuririi decât cu bița de jos, atunci ar trebui să existe 1.000 kg de forță transferată pe biți. Această măsurare este citită folosind un ecartament hidraulic la suprafață care este conectat direct la echipamentul de ridicare pentru o precizie maximă. Această greutate măsurată include tot ceea ce exercită tensiune pe șnurul de foraj. Controlul transferului de greutate poate reduce foarte mult costul și timpul de funcționare și poate duce la un burghiu de lungă durată.

Producătorii de biți specifică WOB maxim pentru a evita deteriorarea bitului; fiecare va avea propria sa metodă care îi ajută să determine această greutate maximă. Zona stabilă pentru operațiuni de forare lină necesită o viteză WOB moderată și rotativă. Greutatea recomandată furnizată de producătorii de biți este determinată de factori precum integritatea structurală a corpului bițelor și a lamelor, cantitatea tăietorului și orientarea, dimensiunea și forma tăietorului. Când stabilim greutatea maximă pe care o va lua proiectul înainte de eșec, adăugăm un factor de siguranță de 10-20%. Acest factor de siguranță oferă o garanție că bitul nu se va rupe dacă se aplică greutatea maximă specificată pe bit în timpul operațiilor de foraj.

Măsurarea WOB

Găsirea WOB optimă și viteza rotativă

Este important să selectați cea mai bună greutate a bitului și viteza de rotație pentru a optimiza operațiunea de găurire, a minimiza costurile și a crește durata de viață a bitului. Mediul de foraj, cum ar fi litologia rocii și disfuncția forajului, afectează condițiile de foraj și poate avea un efect negativ asupra eficienței forajului. Viteza rotativă și greutatea pe bit pot controla vibrațiile și ROP. Este important să aveți controlul vibrațiilor de foraj pentru a menține bitul în contact lin cu roca, pentru a preveni deteriorarea și pentru a maximiza eficiența prin reducerea energiei irosite. Trebuie atins un WOB minim pentru a începe forarea, care este considerată greutatea prag. Există valori medii care au fost determinate pentru greutățile de găurire, dar greutatea adecvată poate fi determinată pentru fiecare aplicație prin creșterea greutății bitului în trepte de 1.000-2.000 lbs., Cu o viteză rotativă optimizată. Greutatea optimă a fost atinsă atunci când greutatea suplimentară nu asigură o penetrare suplimentară și bitul începe să se întemeieze.

Viteza rotativă și greutatea pe biți nu pot fi crescute continuu fără a provoca stres extrem pe șirul și burghiul burghiului. Dacă se aplică o forță și o greutate excesive asupra șnurului de foraj, aceasta poate provoca catarama țevii de foraj. Flambarea la minimum duce la performanțe reduse și stres crescut asupra componentelor, dar poate duce chiar la despărțirea șirului și la pierderea BHA-ului, ceea ce înseamnă pierderea echipamentelor costisitoare de înregistrare de înaltă tehnologie și a instrumentelor de găurire direcționale în gaură.

După ce se atinge o anumită valoare a greutății bitului, se observă în mod normal că rata de penetrare începe să scadă. Răspunsul slab al pătrunderii este atribuit, de obicei, curățării ineficiente a găurii de fund și uzurii burghiului, dar de multe ori se întâmplă ca disfuncția de foraj să înceapă să înceapă. La WOB foarte mare, cantitatea mare de cuplu produsă de biți începe să suprasolicite sistemul de găurire, ducând la vibrații și ineficiență. La fel, după ce a fost atinsă o anumită valoare a vitezei de rotație, ROP decelerează pe măsură ce bitul începe să patineze pe partea de sus a pietrei, mai degrabă decât să pătrundă bine în structura de tăiere, viteza este prea mare pentru a obține o mușcătură bună în piatră. Acest răspuns slab de penetrare scăzută se datorează probabil pierderii stabilității ansamblului de foraj din sondă.

Pentru a testa performanța biților, burghiul poate crește WOB cu x cantitate, iar rata de găurire va crește cu o cantitate de ft/oră. Dacă acest bit este tuns în mod eficient roca, următoarea x cantitate de greutate pe bit ar trebui să producă o altă cantitate de ft/oră. Dacă rata de forare nu crește cu aceeași cantitate, răspunsul este disproporționat. Această greutate crescută poate fi dăunătoare pentru bit sau BHA. Aceste teste de eficiență vă vor ajuta să determinați cât de proporțional este răspunsul între WOB și ROP (ft/h).

Viteza rotativă și greutatea sunt doar doi parametri care trebuie monitorizați și reglați pentru a îmbunătăți eficiența găuririi. Alți parametri de găurire, cum ar fi cuplul, debitul, temperatura din partea inferioară a găurii și presiunea din partea inferioară a găurii, pot fi, de asemenea, convertiți în ROP la bit.

WOB inferior, ROP mai mare

Ulterra a reunit o echipă de specialiști în materiale, ingineri de proiectare și experți în optimizarea performanțelor pentru a crea o platformă de biți PDC care să fie superioară atât corpurilor tradiționale matriciale, cât și corpurilor PDC din oțel și care să le permită tăietorilor să intre adânc în formare pentru a crește ROP. Această echipă de experți a ajuns să creeze seria de biți FastBack ™, care sunt proiectate pentru a găuri mai rapid cu WOB mai mic. FastBack este conceput pentru a scoate corpul biței din cale, astfel încât forarea să fie concentrată pe marginea ascuțită, diamantată a tăietorului PDC. Energia furnizată de structura de tăiere PDC în aceste modele necesită mai puțin WOB, oferind în același timp un ROP mai mare decât biții tradiționali.

Ulterra oferă, de asemenea, tehnologia CounterForce®, care se concentrează pe orientarea tăietorului pentru a maximiza defectarea pietrei și eficiența găuririi. Mașinile de tăiat CounterForce funcționează sinergic pentru a angaja formarea și pentru a optimiza propagarea fisurilor prin redirecționarea forțelor rezultate înapoi în rocă. Unghiurile tăietoarelor sunt concepute pentru a tăia roca mai eficient, menținând în același timp butașii îndepărtându-se de marginea ascuțită crucială a tăietorului. Acest lucru ajută la reducerea cuplului reactiv și îmbunătățește stabilitatea bitului pentru un control mai bun și o calitate a sondei.

Cu ambele tehnologii avansate de la Ulterra, este necesară o greutate mai mică pe biți pentru a găuri, deoarece biții sunt mai eficienți la transpunerea energiei din WOB în acțiune de tăiere. Acest lucru se traduce printr-un anvelopă mai largă de parametri de găurire utilizabili, mai puține posibilități de disfuncționalitate de găurire și rate generale de daune reduse la bit.