TEHNOLOGIJA IZRADE BUŠOTINA I

INŽENJERSTVO NAFTE I GASA

RGF

2

DLETA ZA ROTACIONO BUŠENJE

11

3

Pri izradi kanala bušotine dleto na dnu razrušava, tj. dislocira stenu. Združenim delovanjem osnog opterećenja i obrtnog momenta (aksijalnih i tangencijalnih sila) dleto svojim reznim elementima rerežže, e, drobi, odlama i strudrobi, odlama i stružže stenue stenu, pri čemu ispirni fluid ima važnu ulogu uuklanjanju čestica izbušene stene. Da li će doći do rezanja, drobljenja, odlamanja ili struganja, zavisi od čvrstoće stene i oblika radne površine dleta.

Dleta za rotaciono bušenje počela su se primenjivati 1909. godine (Howard Hughes, Sr. patentirao dleto sa dva konusa).

Prema konstrukciji i načinu dislociranja stene, sva dleta se mogu podeliti na sledeće tipove:

-Lopatasta ili perasta dleta

-Dleta sa konusima ili žrvnjevima

-Dleta sa nepomičnim reznim elementima (dijamantska, PDC i TSP)

4

Lopatasta ili perasta dleta

Ovaj tip dleta predstavlja najstarija dleta za rotaciono bušenje koja se jošuvek koriste i u suštini mogu se svrstati u tip dleta sa nepomičnim reznim elementima. Uglavnom se upotrebljavaju u mekim i plastičnim stenama na maloj dubini, gde rezanjem dislociraju stenu.

Sastoje se od tela koje u gornjem delu ima spoljašnji navoj (po API standardu), a u donjem delu ima rezne elemente u obliku pera ili lopata. Prema broju reznih elemenata koriste se dleta sa 2, 3 ili više pera.

U cilju efikasnijeg dislociranja stena, na bokovima tela dleta nalaze se kanali za ispiranje isplakom u koje mogu biti ugrađene mlaznice.

Dleta sa dva, tri i četiri pera

5

Dleta sa rotirajućim konusima

Dleto sa tri konusa prvi put je upotrebljeno početkom 1930'. ali i danas je njihova primena na izradi bušotina dominantna. Koriste se za bušenje svih tipova stena bez obzira na stepen njihove čvrstoće, a veoma često se upotrebljavaju i pri izradi dirigovanih (koso-usmerenih i horizontalnih) bušotina. Prema broju konusa dleta mogu biti sa jednim, dva, tri ili četiri konusa, odnosno žrvnja.

Danas se pri bušenju, uglavnom primenjuju dleta sa tri konusa, tzv. ''trokonusna dleta''. Trokonusna dleta sastoje se iz dva osnovna elementa:

-Tela dleta

-Tri konusa

6

Elementi trokonusnog dleta1) Tip dleta; 2) Broj dleta; 3) Serijski broj; 4) Prečnik dleta; 5) Neprekinuti var; 6) Otvor vrata; 7) Vrat dletaVrat dleta, 8) Rame vrataRame vrata; 9) Udubljenje; 10) Rebro; 11) Gumena zaptivka mlaznice; 12) Mlaznica; 13) Zaustavni prsten mlaznice; 14) Noga (Noga (ššapa) dletaapa) dleta; 15) Rub šape dleta, 16) Kanal udubljenje, 17) Ispusni čep; 18) Kuglični čep varen; 19) Stražnje lice konusa; 20) Bočna površina zuba; 21) Kosi rub ramena; 22) Kapa rezervoara za podmazivanje; 23) Obodni zubi; 24) Žleb zuba; 25) Konusni vrh rolke; 26) Teme zuba; 27) Otvor mlaznice; 28) Konusno telo; 29) Prednji red; 30) Srednji red; 31) Unutrašnji redovi zuba; 32) «T» obodni zubi; 33) Unutrašnji rud zuba-isprekidan; 34) Rub dleta; 35) Vrh konusa izrađen u obliku koplja(prvi konus); 36) Stražnja strana; 37) Prednja strana; 38) Spoljašnji kraj zuba; 39) Unutrašnji kraj zuba

asdf

asdf

asdf

asdf

7

Telo dleta sastavljeno je iz tri segmenta koji se međusobno spajaju varenjem. U gornjem delu tela dleta narezan je odgovarajući spoljni navoj, standardizovan prema API, u zavisnosti od prečnika dleta. Navoj služi za spajanje dleta sa bušaćim alatom, a ujedno ostvaruje i zaptivanje kada fluid-isplaka prolazi između njih. Sa gornje strane navoja, tj. na vrhu dleta urezane su oznake za indentifikaciju, koje sadrže sledeće informacije o dletu: prečnik dleta u inčima, tip dleta, oznaku proizvođača i serijski broj.

Pojedinačno, svaki segment se sastoji iz noge i osovine koja nosi konus. Donji deo noge je proširen u tzv. ''šapu'', koja ostvaruje kontakt sa stenom tokom bušenja. Iz tog razloga šapa često ima ojačanje tvrdim metalom radi smanjenja trošenja.

Osovina koja nosi konus, je integralni deo svakog segmenta dleta, a ugao nagiba osovine (“journal angle”) koji se kreće od 33º do 39º, zavisi od tipa dleta, tj. za koju vrstu formacije je dizajnirano. Čvrste formacije zahtevaju veća opterećenja na dleto, tako da se i ugao nagiba osovine povećava kako bi se mogla primeniti veća vertikalna komponenta opterećenja na dleto.

8

Druga karakteristika osovine je ugao pomaka (''offset'') između centralne linije osovina i geometrijskog centra dleta. Kod dleta za meke formacije ugao pomaka iznosi 3º i smanjuje se do 0º koliko iznosi kod dleta za bušenje čvrstih stena. Pomak konusa unapređuje rad dleta kod kojih spoljna površina obodnog reda zuba deluje lomljenjem i struganjem čime doprinosi održavanju prečnika kanala bušotine.

Osovina koja nosi konus dleta Konusi dleta sa pomakom i bez pomaka

9

U telu svakog segmenta smešten je i sistem za podmazivanje ležajeva konusa. Tip sistema uslovljen je vrstom ležajeva koji se nalaze na osovini i koji omogućuju okretanje konusa dok dleto rotira na dnu bušotine. Takođe, u telu se nalaze i otvori u koje su smeštene mlaznice (u svaki segment po jedna) za usmeravanje isplake na rezne elemente konusa u cilju povećanja efikasnosti rada dleta. Telo mlaznica, izrađeno od volfram karbida, raznih je dimenzija i izrade, u zavisnosti od prečnika dleta, ali otvori u mlaznicama za prolaz isplake su standardizovani.

Otvori za prolaz isplake kreću se od 3,97 mm (5/32'') do 25,4 mm (32/32''), tako da izbor otvora zavisi od primenjenog režima bušenja. U zavisnosti od uslova rada dleta, tj. dubine bušenja, koriste se dva tipa mlaznica: standardne i mlaznice za visoke pritiske. Mlaznice za visoke pritiske imaju drugačiji način učvršćivanja u telo dleta i otpornije su na abrazivno dejstvo isplake.

10

Konusi dleta se učvršćuju na osovinu dleta i kod njih razlikujemo:

- Sistem ležajeva

- Rezne elemente za razaranje stena

U odnosu na sistem ležajeva sa podmazivanjem, proizvode se sledeća dleta:

- Standardna dleta (''Standard Roller Bearing'')

- Dleta sa zaptivnim ležajem (''Sealed Roller Bearing'')

- Dleta sa zaptivnim kliznim ležajem (''Sealed Journal Bearing'')

Standardni (i najjeftiniji) ležajni sklop se sastoji od: (a) spoljnog valjkastog ležaja; (b) srednjeg kugličnog ležaja i, (c) tarnog ležaja. Spoljni valjkasti ležaj je najviše opterećen i obično se prvi istroši. Srednji kuglični ležaj preuzima ponajpre aksijalna (osna) opterećenja na konuse. Takođe služi za držanje konusa na dletu. Tarni ležaj je predviđen za preuzimanje dela osnih opterećenja nakon što je počelo habanje kugličnog ležaja (kod dleta većeg prečnika se troši kuglični ležaj). U standardnoj izvedbi se svi ležajevi podmazuju bušaćim (isplačnim) fluidom.

11

Dleta sa zaptivnim ležajem, imaju građu ležaja koja je identična kao i kod standardnih dleta, tj. sastoji se iz valjkastog, kugličnog i tarnog ležaja. Za razliku od prethodnih dleta, ova dleta raspolažu zatvorenim, sistemom podmazivanja. Rezervoar ugrađen u telu dleta ispunjen je uljem koje dolazi do ležaja sistemom kanala. Posebna zaptivka između zadnjeg dela konusa i noge dleta sprečava ulazak isplake u ležaj. S habanjem dleta brtvljenje može popustiti i u ležaj može ulaziti bušaći fluid i time ubrzati njegovo habanje.

Dleta sa zaptivnim kliznim ležajem, bitno se razlikuju od prethodnih dleta (i znatno su skuplja). Kod ovog tipa ležajnog sklopa umesto valjkastog ležaja na osovini se nalazi klizni (frikcioni) ležaj. Prednost tog tipa ležaja je u velikom povećanju kontaktne površine preko koje se opterećenje na dleto prenosi na konuse. Klizni ležajevi zahtevaju efikasno brtvljenje mašću i specijalni materijal izrade. Iako su dleta s kliznim ležajevima znatno skuplja, može se, zbog dužeg trajanja, uštedeti deo vremena koje bušaće postrojenje troši na operacije spuštanja i izvlačenja bušaćih alatki.

12

Prema reznim elementima sa kojima su opremljeni, razlikujemo uglavnom dva tipa konusa za dleta:

-Konusi sa zubima

-Konusi sa umecima ili bradavicama

Dleta koja imaju konuse sa zubima nazivaju se "zupčasta dleta” (''Milled Tooth Bits''), i kod njih zubi i konus predstavlja jednu celinu, tj. zubi suurezani u telo konusa. Oblik, visina i broj zuba na konusima uslovljeni su tipom stena koje će se bušiti. Zubi dleta za meke formacije su duži i razmak između njih je veći, tj. manji je ukupan broj zuba u odnosu na dleta za čvrste formacije. Takođe postoji razlika u samom kvalitetu zuba, tako da su zubi kod dleta za meke formacije sa jedne strane ojačani nanosom specijalne tvrde legure, a zubi kod dleta za čvrste formacije kompletno su otvrdnuti specijalnim postupkom. To dovodi i do različitog načina trošenja zuba u toku rada, time što se zubi dleta za meke formacije troše brže na strani gde nema tvrdog materijala i ostaju relativno permanentno oštri, dok se zubi kod dleta za čvrste formacije troše u obliku klina, ali im se visina stalno smanjuje.

13

Trokonusna zupčasta dleta

Trend trošenja zuba kod trokonusnih zupčasih dleta

14

Za dleta sa umecima, tj. bradavicama (''Insert Bits''), karakteristično je da su cilindrični umeci od volfram karbida utisnuti presovanjem u prethodno izrađena ležišta u konusima. Umeci koji se primenjuju kod dleta za bušenje mekih formacija su duži i imaju oštrije oblikovan kraj. Umeci koji se koriste kod dleta za čvrste formacije su kraći i imaju zaobljeni kraj. Dleta sa umecima raspolažu sledećim prednostima u odnosu na zupčasta dleta:

- Dugi umeci u obliku naoštrenog dleta omogućavaju dublje prodiranje umetaka u meke i srednje čvrste formacije, što brzine bušenja održava na približnom nivou kao i kod zupčastih dleta;

- Umeci koničnog oblika omogućuju znatno veći napredak bušenja u čvrstim i veoma čvrstim formacijama;

- Selektivan razmak između umetaka daje im maksimalnu otpornost na udar i abrazivno trošenje;

- Umeci po obodu konusa omogućavaju duži kontakt sa zidom bušotine, što prečnik kanala bušotine duže vremena čini nominalnim.

15

Trokonusno dleto sa umecima

Primeri umetaka od volfram karbidakod trokonusnih dleta (a,b,c – zameke i srednje tvrde formacije; d,e,f – za bušenje u tvrdim formacijama).

16

Klasifikacija trokonusnih dletaKlasifikacija trokonusnih dletaMeđunarodno udruženje bušaćih preduzetnika, ''IADC'' izdalo klasifikacioni sistem (SPE/IADC No. 23937, 1992. god.) za indentifikaciju sličnih tipova trokonusnih dleta, koja su na raspolaganju od različitih proizvođača prikazanih u tabeli.Klasifikacioni sistem se sastoji od četiri znaka i to tri broja (kao i ranija klasifikacija iz 1987. god.) i dodatnog slova koji pruža dopunske informacije o karakteristikama dleta.

Prvi znak Prvi znak -- serijaserija ((1 do 81 do 8),), klasificira dleta prema čvrstoći, abrazivnostiformacija i tipu reznih elemenata za razaranje stena.Brojevi: 1 do 3 označavaju zupčasta dleta;Brojevi: 4 do 8 označavaju dleta sa umecima, tj. bradavicama.U obe grupe povećanje broja oznake podrazumeva i povećanje tvrdoće i abrazivnosti formacija.

Drugi znak Drugi znak –– tip (1 do 4),tip (1 do 4), opisuje četiri stepena čvrstoće formacija. Tip 1 se odnosi na dleta za meke stene, dok se tip 4 odnosi na najtvrđe stene za pojedinu seriju.

17

TreTrećći znak i znak –– leležžaj/konus (aj/konus (1 do 71 do 7)),, oni opisuju sedam grupa mogućih kombinacija ležaja s obzirom na podmazivanje i zaptivanje i oblik (zaštitu) konusa. Vodeća strana konusa je u dodiru sa zidom bušotine i ona formira prečnik kanala bušotine. Uopšteno su dostupna četiri tipa ležajeva:

- standardni kotrljajući ležajevi, bez zaptivanja (broj 1; 3 sa zaštitom po obodu konusa),

- standarni kotrljajući ležajevi, za bušenje vazduhom (broj 2);

- zaptivni kotrljajući ležajevi i (broj 4; 5 sa zaštitom po obodu konusa),

- zaptivni klizni ležajevi (broj 6; 7 sa zaštitom po obodu konusa),

18

ČČetvrti znak etvrti znak –– posebne osobine, označavaju šesnaest mogućih izvedbi s obzirom na rezne elemente, ležaje, otvore za proticanje fluida, dimenzije i oblik tela - košuljica konusa, zaštitu ležaja itd.

A - dleta za cirkulaciju vazduhomB - posebno zaptivanje ležajevaC - centralno ispiranje, bez mlaznicaD - dleta za kontrolu otklona kanala bušotine (krivine)E - produžene mlaznice na dletuG - dodatna zaštita po obodima konusaH - dleto za horizontalno bušenje/upravljanje putanjom kanalaJ - mlaznice za skretanje kanala bušotineL - tvrdi ulošci na ramenu dletaS - standardna zupčasta dletaM - dleta za primenu sa dubinskim motorimaT - dleta sa dva konusaW - rezne strukture posebno ojačaneX - zaoštreni umeci Y - konični umeci u dletuZ - drugi oblik umetaka u dletu

19

x

Klasifikacija trokonusnih dleta - ”IADC”

20

Primer izbora dleta:

Sloj koji treba izbušiti je mek, sa malom čvrstoćom na pritisak i visokom bušivosti. Želimo da koristimo dleto sa zupčastim konusima i zaptivnim kliznim ležajevima.

Iz tabele pronalazimo kod dleta:

(a) Prvi broj; meka formacija sa visokom bušivošću: 1

(b) Drugi broj; pretpostavljena čvrstoća u seriji 1: 2

(c) Treći broj; zaptivni ležajevi: 6

Dleto kod No. 126

Određivanje karakteristika dleta na osnovu koda; npr. No. 527:

(a) Prvi broj; 5 - dleto sa umecima za meke formacije

(b) Drugi broj; 2 - pretpostavljena čvrstoća u seriji

(c) Treći broj; 7 - zaptivni klizni ležajevi sa zaštitom po obodu konusa

21

Dleta sa nepokretnim reznim elementima

Ova dleta predstavljaju modifikaciju perastih dleta, tako da u svojoj konstrukciji nemaju pokretnih delova. Takvo konstruktivno rešenje kod ovih dleta ima znatnu prednost u odnosu na trokonusna dleta, omogućava veliki broj obrtaja i primenu sa dubinskim motorima. Ova dleta su vrlo skupa i mogu koštati tri do četiri puta više od konusnih dleta sa umecima. Primenju se, naravno, kada je njihova primena ekonomičnija od primene ostalih dleta, a posebno su pogodna za izradu horizontalnih kanala bušotina. Prema tipu reznih elemenata koji se ugrađuju u dleto dele se na ona sa:

- Prirodnim dijamantima

- Polikristalnim dijamantima (PDC)

- Termostabilnim polikristalnim dijamantima (TSP)

22

Dijamantska dletaDijamantska dleta

Prirodni dijamanti je po hemijskom sastavu čist ugljenik, kristališe teseralno i ima gustinu od 3100 do 3520 kg/m3. Dijamant je najtvrđi poznati materijal i hemijski je veoma stabilan. Jedan je od najboljih provodnika toplote, proziran i veoma abrazivan, stabilan na visokoj temperaturi ili pritisku, ali u uslovima zajedničkog delovanja temperature i pritiska je veoma labilan. Prirodni dijamant je čvrste strukture sa mnogim karakteristikama koje su superiorne u odnosu na druge materijale, a neke od njih su:

-Tvrdoća po Mosovoj skali iznosi 10;

-U odnosu na kompresivnu čvrstoću to je najjači poznati materijal (kompresivna čvrstoća mu je 20 puta veća od granita);

-U odnosu na otpornost trošenja (habanja) to je najotporniji materijal u prirodi;

-Koeficijent trenja je manji od bilo kojeg poznatog materijala;

-U odnosu na toplotnu provodljivost predstavlja najbolji toplotni provodnik.

23

Navedene karakteristike prirodnih dijamanata, i pored njihove visoke cene, učinile su ih veoma pogodnim za primenu u procesu bušenja, tj. za ugradnju u dleta i krune za bušenje. Dijamantska dleta su zamena za trokonusna dleta u onim slučajevima gde je njihov vek trajanja kratak, posebno za bušenje u čvrstim i abrazivnim stenama. Iz ovih razloga dijamantsko dleto se koristi za bušenje u veoma pri uslovima kada je mehanička brzina bušenja trokonusnim dletima manja od 1,5 m/čas, ili kada je ukupan broj metara koji se izbuši trokonusnim dletom manji od 10 m.

Rezni elementi, tj. prirodni dijamanti utisnuti ili impregnirani u matricu koja takođe sadrži i kanale za ispirni fluid. Bušaći fluid-isplaka prelazi preko čela dleta u cilju čišćenja dleta od nabušenog materijala i hlađenja dleta.

Konstruktivni delovi dijamantskog dleta su:

-čelično telo (čelično jezgro) sa urezanim API navojem u gornjem delu za spajanje sa bušaćim alatom, i

-matrica od volfram karbida sa ugrađenim dijamantima i kanalima za ispiranje

24

Konstrukcije dijamantskih dleta su različite u pogledu dimenzija ugrađenih dijamanata, njihove koncentracije, kvaliteta i rasporeda ugradnje, kao i oblika otvora, tj. kanala za protok isplake.

Rezna površina dijamantskog dleta sastoji se od velikog broja prirodnih dijamanata, geometrijski pravilno raspoređenih po matrici. Veličina i broj dijamanata ugrađenih u matricu zavisi od čvrstine formacije koja će se bušiti. Dleta za čvrste formacije imaju mnogo manjih dijamanata (0,07-0,125 karata; 1 karat iznosi 0,275 grama), dok dleta za meke formacije imaju manji broj većih dijamanata (0,75-2 karata).

Osim dleta sa ugrađenim sitnim i krupnim dijamantima po površini matrice, izrađuju se i dijamantska dleta koja se sastoje iz više slojeva dijamanata u prahu tzv. ''impregnirana'' dijamantska dleta.

Prirodni dijamanti nižih kategorija koji ne mogu biti upotrebljeni za izradu nakita selektuju se prema obliku pre njihove upotrebe za izradu dleta i kruna.

25

Osim što se koriste u prirodnom obliku dijamanti se na razne načine pripremaju pre ugradnje u bušaće krune i dleta.

Dijamanti se usitnjavaju razdvajanjem po ravnima cepljivosti, ili se podvrgavaju mehaničkom zaobljavanju.

Takođe u cilju povećanja otpornosti na habanje, zrna dijamanta se poliraju. Tokom poliranja zrna dijamanta zadržavaju svoj prvobitni oblik. Uglavnom se koriste tri postupka poliranja: mehaničko, hemijsko i poliranje plamenom.

Otvori, tj. kanali za protok isplake (putevi fluida) na licu dleta i otvori za nabušeni materijal sa strane lica dleta kontrolišu uklanjanje nabušenog materijala i hlađenje dijamanata.

Šezdesetih godina prošlog veka su proizvedeni veštački dijamanti koji se odlikuju velikom otpornošću na abraziju i velikom tvrdoćom. Veštački stvoreni dijamanti uspešno zamenjuju karbone i balase za bušenje u najtežim uslovima. Poznati svetski proizvođač kruna “Atlas Copco”, na primer, danas za proizvodnju bušaćih kruna koristi isključivo veštačke dijamante.

26

Svojstvo DijamantC

Volfram karbid

WC, W1C

KorundAl2O3

Čelik

Čvrstoća napritisak, MPa

8800 5600 2500 1000

Tvrdoća,Knoop

6000-7000 2000 1000-2000 500

Tvrdoća poVikersu, MPa

90000 15000 20000 7000

Postojanost naabraziju

1,1 0,2 0,2 0,0

Modul elastičnosti, GPa

900 390 370 200

Gustina,g/cm3

3,52 9-15 3,95 8

Uporedni pregled fizičko-mehaničkih osobina nekih reznih materijala

27

Dijamanti za izradu dleta i krunaza bušenje

28

PDC (Polikristalna dijamantska kompakt) dletaPDC (Polikristalna dijamantska kompakt) dletaKonstrukcija ovih dleta, a posebno radnih elemenata, vezana je za uvođenje posebnih materijala, veštačkih polikristalnih dijamanata, koji se ugrađuju u reznu strukturu (primena je počela 1976.).PDC dleta se sastoje iz tela dleta i reznih elemenata. Telo dleta može biti izrađeno kompletno od čelika, ili telom obloženim matricom od volfram karbida. Telo kompletno izrađeno od legiranog termički obrađenog čelika ne zahteva primenu vezivnog sredstva za spajanje sa reznim elementima, ali je sam izbor reznih elemenata i njihovo ojačanje ograničeno. PDC dleta sa kompletnim čeličnim telom su odgovarajuća za bušenje mekih i neabrazivnih formacija.Matrica od volfram karbida, u koju se ugrađuju rezni elementi znatno je otpornija na eroziju i abrazivna dejstva, što dozvoljava primenu optimalne hidraulike tokom rada (velike pritiske na čelo dleta). Opremljena su s promenljivim mlaznicama i elementima za razrušavanje zavisno od namene dleta. Obod dleta je obično ojačan i zaštićen elementima za razrušavanje (dijamantima).

29

PDC dleta; a) sa matricom od volfram karbida; b) sa kompletno čeličnim telom; c) sastavni elementi PDC dleta sa matricom od volfram karbida.

a) b) c)

30

U radnu površinu dleta (čelično telo ili matricu) ugrađen je veći broj reznih elemenata, koji se sastoje od polikristalnog kompaktnog sloja, tj. veštačkih dijamanata koji služi kao sečivo i koji je spojen preko vezivnog sredstva pod visokim pritiskom i temperaturom sa nosećim umetkom tj. podlogom od volfram karbida. Dijamantski sloj se sastoji od sitnih dijamantskih kristala proizvoljne orijentacije koji su međusobno srasli u jednu celinu i imaju maksimalnu tvrdoću i otpornost. Volfram karbid u obliku cilindra ili stubića kao podloga daje dijamantskoj pločici mehaničku čvrstoću i povećava otpornost na udar. PDC rezni elementi, su osetljivi na toplotu i dolazi do njihovog oštećenja pri temperaturama višim od 750 ºC.

Rezni elemenat kod PDC dleta

31

Određivanje optimalnog broja, veličine, oblika, mesta, rasporeda i izloženosti reznih elemenata na PDC dletu treba da je prilagođeno karakteristikama formacije koja se buši. Rezni elementi se postavljaju tako da se prilikom rotacije dleta kreću određenom putanjom, a njihov raspored na površini dleta može biti radijalni i spiralni. Orijentacija sečiva (reznog elementa) je određena: zadnjim uglom nagiba i bočnim uglom. Za mekše formacije je bolji manji zadnji ugao nagiba (10-15º), a za čvrste formacije potrebna je veća vrednost (15-25º). Veći zadnji ugao nagiba utiče i na dužu trajnost sečiva jer ostvaruje manji zahvat, tj. izloženost. Povećanje bočnog ugla nagiba primenjuje se za poboljšanje čišćenja dleta, ali može smanjiti efikasnost dejstva sečiva.

Zadnji i bočni ugao reznih elemenata

32

Veličina (prečnik ''d'') reznih elemenata je najčešće 3, 13, 16 i 19 mm. Pri čemu su veći prečnici pogodni za velike brzine bušenja u mekanim formacijama. Dleta sa manjim prečnikom reznih elemenata ostvaruju manji obrtni momenat usled smanjene dubine urezivanja. Zakrivljeni rezni elementi proširili su njihovu upotrebu i u čvršćim formacijama. Sposobnost zakrivljenih PDC reznih elemenata da buše čvršće formacijama nego standardni ravni rezni elementi potiče od nekoliko prednosti. Konveksna zakrivljenost obezbeđuje promenljivi zadnji nagibni ugao što dozvoljava dletu da prilagodi svoju dubinu urezivanja čvrstoći formacije. Oblik takođe smanjuje obrtni moment i vibracije a odvođenje toplote je bolje nego kod ravnih reznih elemenata.

Zakrivljeni i ravni PDC rezni elementi

33

Smanjenje obrtnog momenta se može pospešiti promenom zadnjeg nagibnog ugla reznog elementa i korišćenjem "hybrid" tehnologije za ograničenje dubine urezivanja. Upotreba sekudarnih elemenata ne samo da ograničava dubinu urezivanja PDC reznih elemenata (smanjujući obrtni moment), već takođe produžava trajnost svakom pojedinačnom reznom elementu.

Način dejstva sekundarnog elementa i izgled dleta

34

Prema broju reznih elemenata svi tipovi PDC dleta mogu se podeliti na ona sa malim, srednjim i velikim brojem. Sa povećanjem broja reznih elemenata brzina bušenja teži da se smanji. Ovo se događa iz dva razloga:- pri nepromenjenom opterećenju na dleto dubina usecanja svakog reznog elementa se smanjuje sa povećanjem njihovog broja na dletu;- povećanje broja reznih elemenata na dletu ima negativan uticaj na čišćenje i hlađenje dleta, čime se smanjuje brzina bušenja ali se smanjuje i trošenje reznih elemenata.Ova dleta zahtevaju najmanje opterećenje za bušenje od svih vrsta dleta, što je posebno važno pri bušenju savitljivim tubingom, gde je opterećenje ograničeno.

35

TSP (Temperaturno stabilna polikristalna dijamantska kompakt) dlTSP (Temperaturno stabilna polikristalna dijamantska kompakt) dletaeta

Konstrukcija TSP (“Thermally Stable Polycrystalline”) dleta u pogledu oblika i profila radne površine, kao i rasporeda reznih elemenata ista je kao i kod PDC dleta sa matricom od volfram karbida za bušenje čvrstih formacija.

Suštinska razlika kod ovog tipa dleta je da se temperaturno stabilni dijamantski materijal sastoji od veštačkih polikristalnih dijamanata gde je metalni katalizator (kobalt) zamenjen sa manje toplotno provodljivim materijalom. Ovako dizajnirana polikristalna struktura od veštačkih dijamanata čini sekače, na indentični način spojene u rezni elemenat kao i kod PDC dleta, stabilne do temperature od 1.200 ºC. Takvi rezni elementi ugrađeni u TSP dleta omogućuju bušenje čvrstih i abrazivnih formacija.

36

Klasifikacija dleta sa nepomiKlasifikacija dleta sa nepomiččnim reznim elementima (Dijamantska; PDC; nim reznim elementima (Dijamantska; PDC; TSP)TSP)Nova IADC klasifikacija (SPE/IADC iz 1992. god.) se sastoji iz četiri znaka:za materijal od kojeg je sačinjeno telo dleta, gustoću elemenata za razrušavanje, dimenziju ili tip elemenata za razrušavanje i profil dleta.

Prvi znak: Materijal tela dleta; “M” označava matrično telo a “S” čelično.

Drugi znak: Gustoća elemenata za razrušavanje; Označava se brojevima od 1 do 4 za PDC dleta i od 6 do 8 za dleta sa prirodnim ili termički stabilnim dijamantima. Brojevi 0, 5 i 9 nisu definisani.

Treći znak: Veličina ili tip; Brojevi od 1 do 4 predstavljaju:a) Veličinu PDC elemenata za razrušavanje;b) Vrstu matrično postavljenih dijamanata;

Četvrti znak: Tip tela dleta (profil); Brojevi od 1 do 4 ukazuju na opšti izgled dleta, a baziraju se na ukupnoj dužini kojom dleto razrušava stene.

37

1 2

SPC – dijamanata u karatu

“IADC” klasifikacija dleta sa nepomičnim reznim elementima

38

Primer:

▪ Kod S423

Ovo je (S) PDC dleto sa čeličnim telom; broj sekača (4) sa 50 ili više sekača ; veličine (2) (14 do 24 mm) sekača. Profil (3) je srednje dužine.

▪ Kod M713

Ovo je (M) matrično telo; sa ugrađenim dijamantima (7) sa 3 do 7 dijamanata u karatu; (1) prirodni dijamanti. Profil (3) je srednje dužine.

Tip tela dleta (profil)

39

U procesu bušenja, dislociranje, tj. razaranje stena nastaje uticajem aksijalnih i tangencijalnih sila proizvedenih radom dleta. Dejstvom osnog pritiska na dleto, stenska masa na dnu bušotine je podvrgnuta sili na pritisak i sažimanje, a dejstvom tangencijalnih sila usled rotacije dleta na istezanje.

Svi tipovi dleta ne razaraju stenu na isti način:

- trokonusna dleta svojim zubima ili umecima lome, drobe i melju stenu formirajući ispod njih kratere,

- dleta sa nepomičnim reznim elementima (dijamantska, PDC i TSP) uglavnom smiču, tj. stružu i seku bušenu formaciju.

Mehanizam razaranja stena dletima

Delovanje reznih elemenata kod raznih tipova dleta: a) trokonusno dleto drobi, melje stenu; b) dijamantsko dleto struže i drobi; c) PDC dleto seče i struže.

40

Mnogobrojni su parametri koji direktno ili indirektno utiču na brzinu bušenja, odnosno na dislociranje stena dletom. To su pre svega: fizičko mehaničke osobine stena, tipovi i radni uslovi dleta, pritisak višeležećih naslaga stena, pritisak stuba isplake i slojnih fluida, sastav i karakteristike isplake, itd. Uticaj mnogih od njih moguće je egzaktno utvrditi, dok je uticaj nekih moguće samo približno oceniti.

Uticaj pritiska višeležećih naslaga i diferencijalnog pritiska na brzinu bušenja

Mnogobrojna istraživanja i eksperimentalni radovi sa dletima u stenama različite čvrstoće i otpornosti na bušenje su pokazali uticaj pritiska višeležećih naslaga, litološkog pritiska, pornog pritiska i pritiska stuba isplake na brzinubušenja. Došlo se do zaključka da je smanjenje brzine bušenja posledica povećanja otpornosti stene u zavisnosti od razlike između pritiska isplake i pritiska fluida u porama formacije, a da sam pritisak stenske mase nije od bitnijeg uticaja na bušivost. Takođe, ustanovljeno je da je prisustvo diferencijalnog pritiska na dnu bušotine, gde se formiraju čestice nabušenog materijala, glavni razlog smanjenju brzine bušenja, jer onemogućuje njihovo iznošenje, kao i to da on može biti statičkog ili dinamičkog porekla.

Parametri koji utiču na brzinu bušenja

41

1. Pritisak višeležećih naslaga i brzina bušenja

Laboratorijskim eksperimentima na uzorcima peščara i lapora pokazano je da očvršćavanje stene u uslovima pritiska višeležećih naslaga, tj. pritiska stenske mase i pornog fluida, nastaje usled pomeranja granice elastičnih deformacija stena, koja je specifična za svaku vrstu stene posebno.

Odnos između brzine bušenja i granice elastičnih deformacija za ispitivani peščar i krečnjak prikazan je na dijagramu. Kriva (A) odnosi se na ispitivanje krečnjaka i selektirana je da pokaže samo uticaj otpornosti stene na brzinu bušenja sa opterećenjem dleta, brojem obrtaja i vodom u cirkulaciji, kao konstantom. Jasno se vidi da poveJasno se vidi da poveććanje elastianje elastiččnosti stena nosti stena utiutičče na snie na snižžavanje mehaniavanje mehaniččkih brzina bukih brzina buššenjaenja.

Uticaj čvrstine stena i diferencijalnogpritiska na brzinu bušenja

42

Kriva (B) dobijena je na osnovu rezultata bušenja peščara sa konstantnim parametrima bušenja uz ispiranje sa glinenom isplakom. Kriva pokazuje naglo smanjenje brzine bušenja sa malim promenama granice elastičnosti pri niskim pritiscima ∆pis i dobro reprezentuje ukupan uticaj pritiska višeležećih naslaga, uključujući i povećanje otpornosti stene.

Druga serija ispitivanja vršena je u cilju određivanja uticaja pritiska stenske mase (litološkog pritiska) na brzinu bušenja. Ova Ova ispitivanja su pokazala da je uticaj pritiska ispitivanja su pokazala da je uticaj pritiska stenske mase (litolostenske mase (litološški pritisak) mali ili nikakav ki pritisak) mali ili nikakav na brzinuna brzinu bubuššenjaenja, ako su vrednosti pis - psl = ∆pis, konstantne, ili ako se pis i psl menjaju.

Uticaj pritiska stenske mase na brzinu bušenja

43

2. Diferencijalni pritisci i brzina bušenja

Naponsko stanje stene kao rezultat pritiska stenskih naslaga nije uzrok smanjenja brzine bušenja sa dubinom, smanjenje proizilazi iz prenosa dodatnog pritiska fluida u oblasti dna bušotine. Tako nastali diferencijalni pritisak preko zone drobljenja, ograničava efekat čišćenja i biće poistovećen sa povećanjem granice elastičnosti stena, odnosno zadržavanjem čestica na dnu.

Sile zadržavanja čestica na dnu koje imaju delimično statičko, a delimično dinamičko poreklo, rezultuju iz uticaja diferencijalnog pritiska na formaciju. Istraživanja su pokazala da se ispod formirane čestice javlja neka vrsta vakuuma. Izjednačenje pritiska preko čestice, potrebno za njeno efikasno iznošenje, mora obezbediti: 1) bušaći fluid koji teče kroz pukotine oko čestice, 2) filtrat koji teče kroz česticu i 3) slojni fluid koji se kreće kroz porni prostor stene.

44

U propusnim stenama brzinu bušenja kontrolišu dinamičke sile koje se direktno odnose na mehaničke faktore, kao što su geometrija dleta i njegova rotaciona brzina. Zavisnost brzine bušenja od broja obrtaja dleta pokazuje smanjenje brzine bušenja sa povećanjem broja obrtaja, saglasno povećanju dinamičkog diferencijalnog pritiska. Brzina bušenja se ne menja pri dostizanju određenog broja obrtaja, jer se iznad ovog broja obrtaja ispod svih čestica javlja potpuni vakuum, usled nedovoljnog priticanja fluida iz stenske mase.

Smanjenje brzine bušenja usled dinamičkih sila zadržavanja čestica

45

3. Oblepljivanje dleta i zamuljivanje bušotine

Nabušene čestice stena koje se formiraju pri bušenju povezuju se u lepljivu masu kad god je pritisak isplake povišen. Taj fenomen je dobro poznat na terenu i najčešće se javlja u mekim i srednje čvrstim stenama pri većim brzinama bušenja, kao i usled pritiska isplake i manjim pritiscima fluida u pornom prostoru. Pojava oblepljivanja i zamuljivanja može se smatrati kao sekundarni uticaj diferencijalnog pritiska.Povećanjem opterećenja na dleto i dostizanjem nekog kritičnog opterećenja, na većini dleta dolazi do pojave oblepljivanja. Dalje, neznatno povećanje opterećenja dovodi do njegovog potpunog oblepljivanja. Pri tome se stvaraju naslage na dletu i dnu bušotine koje apsorbuju deo opterećenja namenjenog dletu, čime se znatno smanjuje brzina bušenja.

46

Brzina bušenja u zavisnosti od mehaničkih i hidrauličkih faktora

Brzina bušenja se povećava uz povećanje mehaničke energije na dleto (tj. povećanja opterećenja na dleto i broja obrtaja) ukoliko postoji dovoljna hidraulička energija (količina fluida za ispiranje i pad pritiska) za čišćenje dna bušotine. Savremene metode za određivanje optimalnih parametara bušenja zasnivaju se na međuzavisnom odnosu između hidrauličke snage na dletu i primenjene mehaničke energije koje su potrebne da spreče oblepljivanje dleta i zamuljivanje dna bušotine.

Mehanički faktoriPoPoššto su delovanje optereto su delovanje optereććenja na dleto i brzina obrtanja međusobno enja na dleto i brzina obrtanja međusobno povezani, tj. uvepovezani, tj. uveććanje jednog izaziva smanjenje drugoganje jednog izaziva smanjenje drugog, da bi se postigla maksimalna brzina bušenja oni se moraju kompleksno razmatrati. U slabo otpornim formacijama udvostručavanje opterećenja na dleto i brzine obrtanja dvostruko će povećati brzinu bušenja, ukoliko je obezbeđeno dovoljno hidrauličke energije na dletu. U čvrstim formacijama otpornim na bušenje, opterećenje na dleto mora da bude dovoljno da savlada graničnu otpornost stena na bušenje.

47

- Efekat broja obrtaja

Laboratorijska ispitivanja i praktična iskustva pokazuju povećanje brzinebušenja sa povećanjem broja obrtaja. Međuzavisnost između broja obrtaja i brzine bušenja opisana je izrazom:

gde je:vm - mehanička brzina bušenjan - broj obrtaja dletay - eksponent koji se određuje praktičnim ispitivanjima, i njegova vrednost u zavisnosti od čvrstine stene varira između 0,4-1,0.

Brzina bušenja kao funkcija broja obrtaja pokazuje da brzina obrtanja ima mnogo većeg uticaja u mekim nego u čvrstim stenama. Razlog ove nelinearne zavisnosti je u radu dleta, gde se dovedena energija, osim što vrši razrušavanje stene, u isto vreme i troši na odstranjivanje nabušenih krhotina sa dna.

ym nv =

48Brzina bušenja u funkciji broja obrtaja dleta

Pri bušenju otpornih, tj. čvrstih stena, brzina bušenja kod povećanja brzine rotacije nije u linearnoj funkciji, pošto je potrebno određeno vreme da rezni elementi dleta dislociraju stenu.

49

-Efekat opterećenja na dleto

Za idealno čisto dno bušotine, brzina bušenja je proporcionalna kvadratu opeterećenja na dleto. Međutim, za većinu uslova u praksi, međuzavisnost brzina bušenja - opterećenje na dleto je uprošćena i iskazana linearnim odnosom i može se izraziti kao:

gde su:

Fd - opterećenje na dleto

Fdo - opterećenje pri kome rezni elementi dleta započinju dislokaciju stene

)( dodm FFv −=

50

Brzina bušenja u funkcijiopterećenja na dleto

Povećanjem opterećenja na dleto povećava se i brzina bušenja i taj odnos kod manjih opterećenja raste proporcionalno, dok se kod većih opterećenja ta proporcionalnost gubi. Isto tako, povećanje opterećenja na dleto daje bolje efekte, tj. veće brzine bušenja u mekim, nego u čvrstim stenama.

51

Važno je pomenuti da diferencijalni pritisak isplake na dno bušotine ima znatan uticaj na brzinu bušenja pri istom opterećenju na dleto. Upoređivanjem donje krive ∆pis = 6 bar, sa gornjom krivom koja je dobijena u atmosferskim uslovima, veličina brzine bušenja je gotovo za polovinu manja u odnosu na brzinu bušenja bez diferencijalnog pritiska na dnu i to kod oba slučaja, kod velikog i malog opterećenja na dleto.

Zavisnost brzine bušenja od opterećenja i diferencijalnog pritiska

52

Hidraulički faktori

Ako je stepen hidrauličkog ispiranja zadovaljavajući u pogledu podizanja i iznošenja nabušenih čestica stena, moguće je mehaničkim parametrima uticati na povećanje mehaničke brzine bušenja, pri čemu su zubi dleta u neposrednom kontaktu sa stenom.

- Uticaj brzine isticanja i količine ispirnog fluida na čišćenje dleta i dna bušotine

Fenomen oblepljivanja i zamuljivanja u osnovi nastaje zbog smanjene brzine strujanja, tj. protoka i ispunjavanja sa filtratom zone rezanja, u kojoj se akumuliraju čestice nabušenog materijala.

Pojedini istraživači su eksperimentalno proučavali dejstvo brzine isticanja i količine ispirnog fluida i utvrdili da brzina bušenja raste sa povećanjem brzine isticanja i količine ispirnog fluida.

Praksa je pokazala da je vrednost specifične hidrauličke snage po površini dna optimalna od 0,30 do 0,46 (kW/cm2), a da primena vrednosti iznad 0,60 (kW/cm2) imaju negativno dejstvo jer izazivaju prevremena oštećenja dleta.

53

Uticaj opterećenja i kapacitetaispiranja na brzinu bušenja

Usmeravanjem dela ispirnog fluida na zube dleta i drugim delom upotrebljenim za ispiranje dna bušotine ili sa neznatno nagnutim mlaznicama u odnosu na standardne-vertikalne mlaznice, postignuti su povoljniji efekti za rad dleta u različitim uslovima.

54

Tehnički pokazatelji i mehanička brzina bušenja

Efikasnost bušenja u stenama različitih otpornosti na bušenje u funkciji je raznih činilaca i meri se opštim tehničkim pokazateljem – brzinom bušenja.

U cilju definisanja efikasnosti pojedinih faza, odvojeno od celokupne tehnologije izrade jedne bušotine, koriste se sledeći tehnički pokazatelji:

∆Z - napredak bušenja, izbušeno metara jednim dletom (m)

vm - mehanička brzina bušenja (m/h)

vh - brzina hoda (radno vreme jednog dleta, m/h)

vt - tehnička brzina bušenja (vreme čistog bušenja, m/h)

vc - komercijalna brzina bušenja (m/h)

vu - ukupna brzina bušenja (m/h)

tm - čisto bušenje jednim dletom (h)

tt - vreme zamene dleta (manevar) i dodavanje bušaćih šipki (h)

to - operativno vreme, vreme utrošeno za bušenje umanjeno za tm i tt (h)

tn - neproduktivno vreme (instrumentacije, čekanja, popravke i drugo, h)

55

Između ovih tehničkih pokazatelja postoje sledeći odnosi:

mm t

Zv Δ=

( )notmc ttttc

Zv+++

Δ=

Mehanička brzina bušenja ima bitan uticaj na efikasnost bušenja. Međutim,mehanička brzina ne zavisi samo od izbora dleta u odnosu na fizičko-mehanička svojstva stene koja se buši, već i od drugih faktora.

''c'' - koeficijent pretvaranja časova u mesece

Mehanička brzina bušenja

Komercijalna brzina bušenja

izbušeno metara jednim dletom (m)

čisto bušenje jednim dletom (h)

56

Koeficijent bušivosti stene

U praksi se fizičko-mehanička svojstva stena, uticaj tipa dleta, hidraulike i fluida za bušenje obično karakterišu realnim pokazateljima koji određuju otporbušenja stene. Taj stepen pogodnosti bušenja naziva se koeficijentom bušivosti ''drillability''. Koeficijent bušivosti može biti konstantan na datoj dubini samo za uslov poznatih karakteristika stene i za određeni tip dleta i isplake uz pretpostavku održavanja čistog dna bušotine. Koeficijent bušivosti u suštini predstavlja kompleksan parametar koji obuhvata niz mehaničkih, hidrauličkih i drugih faktora.

Prema radovima pojedinih autora, koeficijent bušivosti se može izraziti preko mehaničke brzine bušenja za trokonusna dleta, tako da jednačina za njegovo izračunavanje glasi:

gde su:vm - mehanička brzina bušenja Fd - opterećenje na dleto sa eksponentom 1,0 za meke i 1,2 za čvrste formacijeDd - prečnik dletan - broj obrtaja dleta sa eksponentom 1,0 za meke i 0,5 za čvrste formacije

nDFvK

d

d

mf

⋅=

57

Bušivost formacija, odnosno klasifikaciju stena prema njihovoj otpornosti na bušenje i mehaničkim brzinama bušenja, vrlo je teško odrediti jer na samo bušenje utiče više parametara. Problem se komplikuje još i time što isti slojevi nisu homogeni, odnosno nemaju istu bušivost u svim pravcima zbog prirode njihove sedimentacije, ili zbog dejstva prirodnih sila. Kategorizacija bušivosti formacija, tj. otpornost stena na bušenje, prema laboratorijskim ispitivanjima sa mikrodletima i konstantnim parametrima, prikazana je u tabeli.

Otpornost stena na bušenje Meh. brzina bušenja, m/h

Meke rastresite stene 8,5 – 4,5

Meke nestabilne, malo otpornije od prethodnih 4,5 – 2,5

Srednje otporne od prethodnih 2,5 – 1,1

Srednje otporne 1,1 – 0,36

Otporne 0,36 – 0,23

Jako otporne 0,23 – 0,15

Izuzetno otporne 0,15 – 0,10

Stene najveće otpornosti 0,10 – 0,04

58

Kriterijumi efikasnosti rada dleta

Sveobuhvatna praćenja podataka o dletu pomažu i daju smernice za izbor tipa dleta, kao i uslova rada u cilju određivanja kriterijuma za njihov efikasni učinak.

Procena istrošenosti dleta

Nakon što se dleto izvadi iz bušotine procenjuje se stepen istrošenosti i oštećenja. Klasifikacioni sistem za procenu istrošenosti dleta (IADC/SPE23938-23939 iz 1992 god.) primenjuje se za trokonusna dleta i dleta sa nepomičnim reznim elementima. Sistem je fleksibilan tako da se može koristiti i u izveštaju o radu dleta i za bazu podataka.

Struktura sekača B G Primedba

Unutrašnji redovi

Spoljašnji redovi

Karakteristike trošenja

Lokacija Ležajevi / zaptivanje

Istrošenost prečnika 1/16"

Drugo trošenje

Razlog vađenja dleta

1 1 2 3 4 5 2 6

59

Unutrašnji: elementi koji dodiruju samo dnoSpoljašnji: elementi koji su u kontaktu sa zidom kanala bušotine

0 = novi rezni elementi1 = istrošeno 1/8 visine zuba....8 = potpuno istrošeni rezni elementi

Tabela 1: odnosi se na istrošenost reznih elemenata kod dleta sa nepokretnim reznim elementima i na istrošenost zuba i umetaka kod trokonusnih dleta. Istrošenost zubi ili umetaka utvrđuje se u osminama od početne visine zuba ili ukupnog broja umetaka.

60

Tabela 2: definiše bliže karakteristike o stanju istrošenosti dleta, tj. o vrsti i načinu trošenja.

BC = slomljeni konus (rolka)BT = polomljeni zubi (rezni elementi)BU = oblepljeno dletoCC = naprsli konusCD = vučeni konus (zaribao konus)CI = međusobno delovanje konusaCR = trošenje centralnog dela dleta (kao kod jezgrovanja)CT = zdrobljeni zubi/rezni elementiER = dleto erodirano abrazijomFC = ravno trošenje vrha reznih elemenataHC = oštećenje od toploteJD = oštećenje od stranog predmeta LC = izgubljen konusLT = izgubljeni zubi/rezni elementiLN = izgubljena mlaznicaOC = ekscentrično trošenjePB = habanje prečnika u obliku klinaPN = začepljene mlaznice/prolaz cirkulacijeRG = zaobljeni prečnik dletaRO = trošenje u obliku prstenaSD = oštećenje vrha šapeSS = trošenje u obliku samooštrenjaTR = greben na vrhu dleta WO = dleto isprano isplakom WT = potpuno istrošeni zubi/rezni elementiNO = nema oštećenja

61

Tabela 3: određuje se tačna pozicija tj. mesto oštećenja na dletu u zavisnosti da li se procenjuje istrošenost dleta sa nepomičnim reznim elementima, ili trokonusnih dleta.

Trokonusna dleta Dleta sa nepomičnim reznim elementima

C = konični nastavakN = vršni redT = iskošenje,suženjeS = rameG = prečnik dleta (kalibar)A = sve površine/redovi

N = unutrašnji redovi konus #M = srednji redovi 1G = spoljašnji redovi 2A = svi redovi 3

62

Tabela 4: određuje se stepen istrošenosti ležajeva na trokonusnom dletu, ili se navodi da je u upotrebi dleto sa nepomičnim reznim elementima.

Standardni ležaj (bez zaptivanja) Zaptivni ležaj

0 = novi ležaj..8 = potpuno istrošeni ležaj

E = efikasno zaptivanjeF = oštećeno zaptivanjeN = nemoguće određivanje stanjaX= dleta sa nepokretnim reznim elementima

Tabela 5: određuje se veličina istrošenosti spoljašnjeg prečnika dleta u 1/16". Izvađeno dleto punog prečnika označava se sa ''I'' . Kada je spoljašnji prečnik dleta smanjen označava se sa ''O'' i dodaje veličina istrošenosti u 1/16". Praktično merenje obavlja se posebnim kalibracijskim prstenom za merenje smanjenja prečnika dleta, tako da se prsten postavi na spoljašnji deo dva konusa i meri rastojanje između kalibracijskog prstena i trećeg konusa.

I = puni prečnik dleta0 do 1/16 ", smanjenja prečnika1/16 do 1/8", smanjenje prečnika..

.

63

Tabela 6: navodi se razlog vađenja dleta iz bušotine.

BHA = izmena alata na dnu bušotineDMF = oštećenje dubinskog motoraDSF = oštećenje bušaćeg alataDST = testiranje bušotine (DST)DTF = oštećenje dubinske alatkeCM = regulisanje svojstava isplakeCP = jezgrovanjeDP = začepljenjeFM = izmena formacije tokom bušenjaHP = problemi u kanalu bušotineLIH = izgubljeno u bušotiniHR = časovi rada dletaLOG = merenja u bušotiniPP = porast pritiska na pumpiPR = mehanička brzina bušenjaRIG = opravka na bušaćem postrojenjuTD = konačna dubina bušotine/dubina ugradnje z.c.TQ = torzija na dletuTW = lom bušaćeg alataWC = vremenski (klimatski) usloviWO = erozija na bušaćem alatu

64

Primer:

Izveštaj o proceni istrošenosti izvađenog trokonusnog zupčastog dleta sa standardnim ležajem glasi: T6 – B6; O 1/16; CD; PR. Stepen istrošenosti dleta?

Rešenje:

Stepen istrošenosti izvađenog dleta glasi:

-T6, zubi na dletu su istrošeni sa 6/8

-B6, ležajevi na dletu su istrošeni takođe sa 6/8

-O 1/16, dleto je tokom rada izgubilo prečnik za 1/16 inča.

-CD, konus na dletu je zaribao tako da je dleto vučeno po dnu

-PR, razlog za vađenje iz bušotine je smanjenje mehaničke brzine bušenja

65

Vreme rada dleta u bušotini

U praksi je neizvesno kako odrediti optimalno vreme rada dleta u bušotini, tj. kada se odlučiti na operaciju vađenja dleta. Pri tome, od izuzetne važnosti je praćenje ponašanja torzije na dletu, jer istrošenost jednog ili više ležaja na konusu dleta uslovljava porast vrednosti torzije. Takođe, naglo smanjenje mehaničke brzine bušenja, u slučaju bušenja kroz formacije bez litoloških promena, ukazuje na potpunu istrošenost reznih elemenata na dletu, što je znak da treba izvaditi dleto iz bušotine.

Generalno, kada se buše ujednačene formacije, najbolja metoda za određivanje vremena rada dleta je izračunavanje cene metra bušenja prema jednačini: ( )

ZttCC

C tmgdf Δ

++=

gde su:Cf - cena bušotine po metru dužine (RSD/m; $/m ... )Cd - cena dleta (RSD; $... )Cg - cena sata rada bušaćeg postrojenja (RSD/čas; $/čas... )tm - vreme rada dleta (čas)tt - vreme manevra, dodavanja bušaćih komada, zamena dleta (čas)∆Z - ukupna dužina izbušena dletom (m)

66

Primenom ove jednačine, dleto je potrebno izvaditi iz bušotine kada cena koštanja metra bušenja počne da raste, pa čak i ako indikacije ponašanja rada dleta ukazuju da ono nije potpuno istrošeno.

Kada se buše neujednačene formacije, metoda izračunavanja koštanja cene metra bušenja neće uvek dati najbolje rezultate. U takvim slučajevima efikasan kriterijum za vreme rada dleta u bušotini može se ustanoviti tek nakon nekoliko izbušenih bušotina, tj. kada se tačno definiše litologija tog prostora. Uopšteno, dok se ne definiše tačna litologija, najbolje je primeniti tzv. ''grubu procenu'' kada izvaditi dleto, koja se zasniva na proceni istrošenosti rada prethodnog (izvađenog) dleta, a pri tome je bitno praćenje promene torzije dleta u radu.

67

KRAJKRAJ