Оптимізація енергоспоживання в бурінні на прикладі гідроциклонної установки

Abstract

Розглядається проблема зменшення енергоспоживання елементів циркуляційної системи бурової установки, а саме, гідроциклонних установок. Виділено та проаналізовано основні шляхи покращення енергетичних параметрів гідроциклонної установки. На основі емпіричних та теоретичних залежностей розроблено математичну модель, згідно якої визначаються оптимальні параметри режиму роботи гідроциклонної установки з врахуванням критерію її роботоздатності з необхідними технічними характеристиками в умовах мінімального енергоспоживання шламового насоса. Для розробленої математичної моделі запропоновано графо-аналітичний метод для встановлення оптимального режиму роботи гідроциклонної установки, придатний для використання в польових умовах. Подано приклад використання графоаналітичного методу для конкретних умов однієї з фаз спорудження свердловини та оцінено можливий отриманий ефект зменшення енергоспоживання.

The article deals with the issue of energy consumption reduction of the drilling rig circulating system elements and in particular of the hydrocyclone units. The main ways of the hydrocyclone unit energy parameters improving are emphasized and analyzed. The mathematical model is developed on the basis of the empirical and theoretical dependences. The optimal operating parameters of the hydrocyclone unit with the consideration of the criteria of its operability with the required technical characteristics under the conditions of minimal energy consumption by the slurry pump are determined in accordance with this mathematical model. The graphical and analytical method for establishing the optimal hydrocyclone unit operation mode, which is applicable for utilization under the field conditions, is developed for the worked out mathematical model. The application example of the graphical and analytical method for certain conditions of one well drilling phase is suggested and possible obtained effect of energy consumption reduction is evaluated.