Determination of the Optimal Drilling Mode Based on the Durability of the Drill Bit

Simple item page
dc.citation.epage8
dc.citation.issue1(s)
dc.citation.journalTitleЕлектроенергетичні та електромеханічні системи
dc.citation.spage1
dc.contributor.affiliationНаціональний університет “Львівська політехніка”
dc.contributor.affiliationLviv Polytechnic National University
dc.contributor.authorКалужний, Б. С.
dc.contributor.authorМаляр, А. В.
dc.contributor.authorГоловач, І. Р.
dc.contributor.authorKaluzhnyi, B.
dc.contributor.authorMalyar, A.
dc.contributor.authorHolovach, I.
dc.coverage.placenameЛьвів
dc.coverage.placenameLviv
dc.date.accessioned2021-02-11T13:50:20Z
dc.date.available2021-02-11T13:50:20Z
dc.date.created2020-02-24
dc.date.issued2020-02-24
dc.description.abstractПропонується один з способів встановлення оптимального режиму буріння нафтових та газових свердловин. Проаналізовано існуючі способи контролю за темпом буріння та станом долота. Показано, що в силу неповної та часто спотвореної інформації, важко здійснювати контроль та керування процесом буріння на основі математичної моделі заглиблення долота, розв'язком якої є часові залежності механічної швидкості буріння. Оскільки під час будівництва свердловини чистий час буріння займає менше половини всього затраченого часу, а решту часу йде на допоміжні операції, для визначення оптимальних параметрів режиму буріння використано рейсову швидкість. У результаті аналізу переваг та недоліків методів ідентифікації стану бурового інструменту прийнято рішення використовувати такий параметр, як відносний ресурс відпрацювання долота, який інваріантний відносно фізикомеханічних властивостей гірських порід. Виведено залежність рейсової швидкості від відносного значення ресурсу відпрацювання долота та інших параметрів процесу буріння. Показано, що такий перехід дає змогу уніфікувати алгоритм знаходження оптимальної рейсової швидкості, оскільки він не залежить від типу породи та інших чинників. Наведено приклад розрахунку максимального значення рейсової швидкості, за якої забезпечується оптимальне значення ресурсу спрацювання долота для вибраного режиму буріння.
dc.description.abstractThe paper proposes one of the ways to set up an optimal mode of drilling oil and gas boreholes. The existing methods of control of the penetration rate and drill bit state were analysed. It was shown that due to incomplete and often distorted information it is difficult to perform control of the drilling process based on the mathematical model of the drill bit penetration, the solution of which is time dependencies of the penetration rate. As while constructing the borehole, the net drilling time takes less than a half of the total time, and the rest of time is spent on auxiliary operations, the drilling speed per run was used for determining the optimal parameters of the drilling mode. Based on the analysis of the benefits and drawbacks of the methods of the drill bit state identification, it was decided to use the relative durability of the drill bit, which is invariant with respect to physico-mechanical properties of the rocks. The dependence of the drilling speed per run on the relative durability of the drill bit and other drilling parameters was derived. It was shown that such a transition makes it possible to unify the algorithm of assessing the optimal drilling speed per run, as it does not depend on the rock type and other factors. An example of calculating the maximum drilling speed per run ensuring the optimal durability of the drill bit for a selected drilling mode is presented.
dc.format.extent1-8
dc.format.pages8
dc.identifier.citationKaluzhnyi B. Determination of the Optimal Drilling Mode Based on the Durability of the Drill Bit / B. Kaluzhnyi, A. Malyar, I. Holovach // Електроенергетичні та електромеханічні системи. — Львів : Видавництво Львівської політехніки, 2020. — Том 3. — № 1(s). — С. 1–8.
dc.identifier.citationenKaluzhnyi B. Determination of the Optimal Drilling Mode Based on the Durability of the Drill Bit / B. Kaluzhnyi, A. Malyar, I. Holovach // Electrical Power and Electromechanical Systems. — Lviv : Lviv Politechnic Publishing House, 2020. — Vol 3. — No 1(s). — P. 1–8.
dc.identifier.doidoi.org/10.23939/sepes2020.01s.001
dc.identifier.urihttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/56122
dc.language.isoen
dc.publisherВидавництво Львівської політехніки
dc.publisherLviv Politechnic Publishing House
dc.relation.ispartofЕлектроенергетичні та електромеханічні системи, 1(s) (3), 2020
dc.relation.ispartofElectrical Power and Electromechanical Systems, 1(s) (3), 2020
dc.relation.references1. Вирвінський П. П., Кузін Ю. Л., Хоменко В. Л. Технологія буріння. Д.: НГУ, 2014. 280 с.
dc.relation.references2. Ma, T., Chen, P. & Zhao, J. Overview on vertical and directional drilling technologies for the exploration and exploitation of deep petroleum resources // Geomech. Geophys. Geo-energ. Geo-resour. 2016. No. 2. pp. 365–395.
dc.relation.references3. Денис Б. Д., Бойчук Б. Г., Калужний Б. С. Електрообладнання і автоматизація видобування нафти: навч. посіб. Львів: Нац. ун-ту “Львівська політехніка”, 2007. 171 с.
dc.relation.references4. Ганджумян Р. А., Калинин А. Г., Сердюк Н. И. Расчеты в бурении. Справочное пособие / под ред. А. Г. Калинина. М.: РГГУ, 2007. 668 с.
dc.relation.references5. Maistrenko, A. L., Bondarenko, M. O., Gargin, V. G. et al. Methods of improving efficiency of drilling operations for increasing oil and gas production in Ukraine // Jornal of Superhard Materials. 2007. No. 29. pp. 307–315.
dc.relation.references6. Витязь О. Ю., Грабовський Р. С., Тирлич В. В. Вплив тривалості експлуатації на результати оцінювання умов руйнування труб бурильних колон під час спуско-підіймальних операцій // Нафтогазова енергетика. 2017, № 1. С. 7–14.
dc.relation.references7. Горбійчук М. І., Кропивницька В. Б. Моделювання та ідентифікація процесу заглиблення свердловин // Буріння нафтових та газових свердловин. 2004. № 1(3). С. 9–12.
dc.relation.references8. Семенцов Г. Н., Гутак О. В. Моделювання та ідентифікація процесу буріння для задач оптимізації управління: монографія. Одеса: КУПРІЄНКО СВ, 2014. 295 с
dc.relation.references9. Принятие решений при выборе долот и режимных параметров бурения в зависимости от характера исходной информации / Г. М. Эфендиев и др. // Геоінформатика. 2016, № 3 (59). С. 30–39.
dc.relation.references10. Макарова И. Г., Ситников Н. Б. Механическая скорость бурения скважин // Известия УГГУ. 2005. № 20. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/mehanicheskaya-skorost-bureniya-skvazhin.
dc.relation.references11. Бадалов Р. А. Кривая изменения механической скорости проходки и ее аналитическое виражение // Нефть и газ. 1958, № 1. С. 51–55.
dc.relation.references12. AL-Mahasneh M. Optimization drilling parameters performance during drilling in gas wells // International Journal of Oil, Gas and Coal Engineering. 2017. No. 5(2). pp. 19–26.
dc.relation.references13. А. с. 872736 СССР.Е21 В 47/00. Устройство для определения износа долота в процессе бурения / Б. Д. Денис, Р. В. Дзядик, Е. А. Иваницкий, Б. С. Калужний, А. Д. Мартинчук, С. Ф. Молчанова, заявители Львовский ордена Ленина политехнический институт и Бориславское управление бурових работ, заявл. 18.12.1979, опубл. 15.10. 1981. Бюл. № 38.
dc.relation.referencesen1. Vyrvinskyi P. P., Kuzin Yu. L., Khomenko V. L. Drilling technology. D.: NHU, 2014. 280 p. (Ukr)
dc.relation.referencesen2. Ma, T., Chen, P. & Zhao, J. Overview on vertical and directional drilling technologies for the exploration and exploitation of deep petroleum resources // Geomech. Geophys. Geo-energ. Geo-resour. 2016. No. 2. pp. 365–395.
dc.relation.referencesen3. Denys B. D., Boychuk B. H., Kaluzhnyi B. S. Electrical equipment and automation of oil production: Textbook. Lviv: Lviv Polytechnic National University, 2007. 171 p. (Ukr)
dc.relation.referencesen4. Gandzhumyan R. А., Kalinin А. G., Serdyuk N. I. Drilling calculations. Textbook / Under. ed. А. G. Kalinin. М.: RGGU, 2007. 668 p. (Rus)
dc.relation.referencesen5. Maistrenko, A. L., Bondarenko, M. O., Gargin, V. G. et al. Methods of improving efficiency of drilling operations for increasing oil and gas production in Ukraine // Jornal of Superhard Materials. 2007. No. 29. pp. 307–315.
dc.relation.referencesen6. Vityaz О. Yu., Hrabovskyi R. S., Тyrlych V. V. Influence of service life on the results of assessment of conditions of destruction of drill string pipes during tripping processes // Naftohazova enerhetyka. 2017, No. 1. pp. 7–14. (Ukr)
dc.relation.referencesen7. Horbiychuk М. І., Kropyvnytska V. B. Modeling and identification of the borehole deepening // Burinnya naftovykh ta hazovykh sverdlovyn. 2004. No. 1(3). pp. 9–12. (Ukr)
dc.relation.referencesen8. Sementsov H. N., Hutak О. V. Modeling and identification of the drilling process for control tasks optimization: monograph. Odesa: Kupriyenko SV, 2014. 295 p. (Ukr)
dc.relation.referencesen9. Decision-making in choosing drill bits and drilling operational parameters based on initial data / G. М. Efendiev et al. // Geoinformatika. 2016, No. 3 (59). pp. 30–39. (Rus)
dc.relation.referencesen10. Makarova I. G., Sitnikov N. B. Borehole penetration rate // Izvestiya UHHU. 2005. No. 20. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/mehanicheskaya-skorost-bureniya-skvazhin.(Rus)
dc.relation.referencesen11. Badalov R. А. Rate of penetration curve and its analytical expression // Neft I gaz. 1958, No. 1. pp. 51–55. (Rus)
dc.relation.referencesen12. AL-Mahasneh M. Optimization drilling parameters performance during drilling in gas wells // International Journal of Oil, Gas and Coal Engineering. 2017. No. 5(2). pp. 19–26.
dc.relation.referencesen13. Invention certificate No. 872736 USSR.Е21 В 47/00. Device for determining bit wear during drilling / B. D. Denys, R. V. Dzyadyk, Е. А. Ivanitskyi, B. S. Kaluzhnyi, А. D. Мartynchuk, S. F. Мolchanova, applicants Lvovvskyi ordena Lenina politekhnicheskiy institut and Borislavskoye upravleniye burovykh rabot, petition. 18.12.1979, publ. 15.10.1981. Bulletin No. 38.
dc.relation.urihttps://cyberleninka.ru/article/n/mehanicheskaya-skorost-bureniya-skvazhin
dc.relation.urihttps://cyberleninka.ru/article/n/mehanicheskaya-skorost-bureniya-skvazhin.(Rus
dc.rights.holder© Національний університет “Львівська політехніка”, 2020
dc.rights.holder© Калужний Б. С., Маляр А. В., Головач І. Р., 2020
dc.subjectсвердловина
dc.subjectбуріння
dc.subjectбурова установка
dc.subjectресурс долота
dc.subjectрейсова швидкість
dc.subjectborehole
dc.subjectdrilling
dc.subjectwell drill
dc.subjectdurability of the drill bit
dc.subjectdrilling speed per run
dc.subject.udc681.5.015
dc.subject.udc622.24
dc.titleDetermination of the Optimal Drilling Mode Based on the Durability of the Drill Bit
dc.title.alternativeВизначення оптимального режиму буріння на основі ресурсу відпрацювання долота
dc.typeArticle

Files

Original bundle
Now showing 1 - 2 of 2
No Thumbnail Available
Name:
2020v3n1_s__Kaluzhnyi_B-Determination_of_the_Optimal_1-8.pdf
Size:
533.75 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
No Thumbnail Available
Name:
2020v3n1_s__Kaluzhnyi_B-Determination_of_the_Optimal_1-8__COVER.png
Size:
366.2 KB
Format:
Portable Network Graphics
Download
License bundle
Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
license.txt
Size:
3.03 KB
Format:
Plain Text
Description:
Download

Collections

Electrical Power and Electromechanical Systems. – 2020. – Vol. 3, No. 1 (s)