Файл: Учебное пособие по курсу Технология бурения разведочных скважин на жидкие и газообразные полезные ископаемые. (Первая часть). Ученое пособие. М. изд. Рггру, 2007.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.01.2024
Просмотров: 1491
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
Основные размеры шарошечных долот для сплошного бурения
Основные параметры лопастных долот
Типоразмеры алмазных долот и долот, оснащенных синтетическими алмазами
Основная характеристика установок эксплуатационного и
Основные параметры буровых установок для сверхглубокого бурения
Основные параметры буровых насосов
Техническая характеристика роторов
Комплектность основных технических средств циркуляционных систем буровых установок
Основные технические характеристики превенторов
Размеры, масса и жесткость стальных бурильных труб
Следует выбрать способ бурения.
Из анализа приведенных данных следует, что для геологического разреза характерны многочисленные интервалы, представленные мягкими породами, твердость которых ниже третьей категории по классификации Л.А. Шрейнера. Разбуривание таких пород целесообразно вести энергоемкими лопастными долотами.
Бурение лопастными долотами, как правило, ведется в верхних горизонтах большими диаметрами.
К важнейшим особенностям, существенно влияющим на технологию бурения скважин и возникновение различных осложнений, относятся наличие зоны АВПД и высокая забойная температура.
Эти и ряд других особенностей геологического разреза дают основание считать наиболее обоснованным выбор роторного способа бурения при проектировании первых скважин на новой разведочной площади.
Таблица 3.4
Основные характеристики электробуров
Шифр электробура | Диа метр, мм | Дли на, м | Номи нальная мощность, кВт | Напряже ние номинальное, кВ | Ток, А | Частота враще ния, мин-1 | Вращающий момент, кН∙м | КПД, % | | Масса, кг | Жесткость при изгибе EI, кН∙м2 | ||
рабочий номинальный | холостого хода при номинальном на- пряжении | Номи Наль ный | Максималь ный | ||||||||||
Э290-12 | 290 | 14,1 | 240 | 1,75 | 165,0 | 121,0 | 455 | 5,1 | 11,0 | 72,0 | 0,67 | 5100 | 33250 |
Э290-12Р | 290 | 15,9 | 240 | 1,75 | 165,0 | 121,0 | 145 | 16,0 | 26,0 | 72,0 | 0,67 | 5700 | 33250 |
Э250-8 | 250 | 13,2 | 230 | 1,65 | 160,0 | 107,0 | 675 | 332 | 7,5 | 72,0 | 0,70 | 3600 | 18650 |
Э250-8Р | 250 | 14,4 | 230 | 1,65 | 160,0 | 107,0 | 340 | 6,64 | 113 | 72,0 | 0,70 | 3800 | 18650 |
Э250-16 | 250 | 13,2 | 110 | 1,20 | 156,0 | 130,0 | 335 | 3,20 | 7,0 | 56,5 | 0,60 | 3600 | 18650 |
Э240-8 | 240 | 13,4 | 210 | 1,70 | 144,0 | 107,0 | 690 | 2,97 | 7,6 | 75,0 | 0,66 | 3500 | 14600 |
Э240-8Р | 240 | 143 | 145 | 1,40 | 112,0 | 80,0 | 230 | 6,15 | 12,0 | 74,8 | 0,70 | 3900 | 14600 |
Э215-8М | 215 | 13,9 | 175 | 1,55 | 131,0 | 95,5 | 680 | 2,50 | 5,5 | 67,5 | 0,66 | 2900 | 10200 |
Э215-8МР | 215 | 15,5 | 110 | 135 | 102,0 | 80,0 | 230 | 4,65 | 10,5 | 72,0 | 0,69 | 3200 | 10200 |
Э185-8 | 185 | 12,5 | 125 | 1,25 | 130,0 | 93,0 | 675 | 1,8 | 3,6 | 67,5 | 0,66 | 2000 | 5670 |
Э185-8Р | 285 | 14,4 | 70 | 1,10 | 90,0 | 75,0 | 240 | 3,0 | 7,0 | 70,0 | 0,58 | 2300 | 5670 |
Э170-8М | 170 | 12,2 | 75 | 130 | 83,5 | 78,6 | 695 | 1,1 | 2,4 | 63,5 | 0,63 | 1800 | 4160 |
Э170-8МР | 170 | 13,9 | 45 | 1,00 | 59,0 | 55,0 | 220 | 2,0 | 4,0 | 65,0 | 0,68 | 2000 | 4160 |
Э164-8МР | 164 | 12,3 | 75 | 130 | 87,5 | 80,0 | 685 | 1,1 | 2,4 | 61,0 | 0,625 | 1650 | 3440 |
4. Выбор бурового оборудования1
Исходными данными при выборе буровой установки (БУ) являются проектная глубина и конструкция скважины.
Основная характеристика установок эксплуатационного и глубокого разведочного бурения (ГОСТ 16293-82) приведена в табл. 4.1.
Основные параметры современных БУ для эксплуатационного и глубокого разведочного бурения на нефть и газ глубиной от 1500 до 5000 м по данным заводов-изготовителей приведены в табл. 4.2. Основные параметры БУ для сверхглубокого разведочного и эксплуатационного бурения глубиной от 6500 до 15000 м, выпускаемые ПО "Уралмаш", приведены в табл. 4.3. Современные буровые установки "Уралмаша" приведены в табл. 4.4.
Параметр максимальная грузоподъемность характеризует предельно допустимое значение нагрузки на крюке, которое не может быть превышено при выполнении любых технологических операций в процессе всего цикла строительства скважины (вертикальные нагрузки от веса бурильной колонны, находящейся в скважине, обсадных труб, спускаемых в скважину, а также нагрузки, возникающие при ликвидации аварий и осложнений в скважине).
Параметр рекомендуемая глубина бурения скважины в каждом конкретном случае может отличаться от указанной в табл. 4.2 и 4.3 в сторону уменьшения или увеличения в зависимости от типа и веса бурильных труб и компоновки бурильной колонны. Однако во всех случаях должно соблюдаться условие
Gб.к.max (Hрек + 0,1Hрек)300, (4.1)
где Gб.к.max - максимальный вес бурильной колонны; Hрек - рекомендуемая глубина бурения; 300-вес 1 м бурильных труб, Н/м.
Тип привода выбирается в зависимости от степени обустройства конкретного региона.
Пример 4.1. Вычислить глубину бурения БУ5000ЭУ (Hрек = 5000 м) при весе 1 м бурильных труб 270 и 360 Н/м.
Запас грузоподъемности (4.2)
Р е ш е н и е. По формуле (4.1)
Gб.к max = (5000 + 500)300 = 1,65 МН.
При весе 1 м бурильных труб q = 270 Н/м данной установкой можно бурить до глубины
Hрек = 1,65 · 106/270 6111 м.
При весе 1 м бурильных труб q = 360 Н/м
Hрек = 1,65 · 106/360 = 4459 м.
Буровую установку выбирают по ее максимальной грузоподъемности [G], обусловливающей вес в воздухе наиболее тяжелой колонны бурильных или обсадных труб:
Gбк (или Gок) [G].
Пример 4.2. Выбрать буровую установку для бурения скважины проектной глубиной Н = 4500 м со следующей конструкцией (табл. 4.5).
Для бурения скважины до проектной глубины применяются бурильные трубы диаметром 127 мм, УБТ длиной 150 м диаметром 178 мм (dв.у. = 80 мм, qу = 1,56 кН/м) (таб. 4.10, 4.24). Район буровых работ электроэнергией не обеспечен.
Р е ш е н и е. Вес кондуктора
Gк = lкqк = 450 · 825 0,4 МН.
Вес промежуточной колонны
Gп = lпqп = 3500 · 569 2 МН.
Вес эксплуатационной колонны
Gэк = 4500 · 313 = 1,41 МН.
Вес бурильной колонны с УБТ
Gб.т + Gу = lбqб + lуqу = 4350 · 287,4 + 150 · 1560 = 1,48 ∙ 10- 6 Н = 1,48 МН.
Из приведенного расчета следует, что наибольшую нагрузку БУ будет испытывать при спуске 244,5-мм промежуточной колонны.
Максимальные нагрузки с учетом расхаживания:
от веса бурильной колонны
G = 1,48 · 1,25 = 1,85 МН;
от веса наиболее тяжелой обсадной колонны
Gб.к = 2∙ 1,15 = 2,3 МН
Для бурения данной скважины более рационально использовать установку БУ5000ДГУ-1Т (таб. 4.4) с дизель-гидравлическим приводом, поскольку нагрузка (в МН) от наиболее тяжелой обсадной колонны меньше допустимой по технической характеристике установки: 2,3 3,2.
-
По Р.А. Ганджумяну.
Таблица 4.1
Основная характеристика установок эксплуатационного и
глубокого разведочного бурения (ГОСТ 16293-82)
Параметры | Класс | ||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
Диапазон глубин бурения, м, Н | 600-1250 | 1000-1600 | 1250-2000 | 1600-2500 | 2000-3200 | 2500-4000 | 3200-5000 | 4000-6500 | 5000-8000 | 6500-10000 | 8000-12500 |
Допус-каемая нагрузка на крю-ке, МН | 0,8 | 1,0 | 1,25 | 1,6 | 2,0 | 2,5 | 3,2 | 4,0 | 5,0 | 6,5 | 8,0 |
Таблица 4.2
Основные технические характеристики буровых установок для эксплуатационного и глубокого разведочного бурения на нефть и газ
Параметры | БУ-50БрД | БУ-80БрД | БУ-80БрЭ | Уралмаш 3000БД | Уралмаш 3000БЭ | БУ-125БрД | БУ-125БрЭ | Уралмаш 4000ДГУ | Уралмаш 4000ЗУ | Уралмаш 3Э-76 | Уралмаш 4Э-76 | Уралмаш 5000ДГУ |
Максимальная грузоподъем-ность,МН Рекомендуе-мая глубина бурения, м Максимальная оснастка тале-вой системы Длина свечи,м Максимальное натяжение хо-довой ветви талевого ка-ната, кН Диаметр та-левого каната, мм Вид привода Тип привода Мощность на барабане ле-бедки, кВт Лебедка | 0,7 1500 4 × 5 18 100 25 | 1,4 2800 4 × 5 24 200 28 | 1,2 2800 4 × 5 24 172 28 Элект-рический перемен-ного тока | 1,7 3000 5 × 6 27 210 28 Дизель-ный | 1,7 3000 5 × 6 27 210 28 Элект-рический перемен-ного тока Раздель-ный 661 | 2,0 4000 5 × 6 24 240 32 Дизель-гидрав-лический | 2,0 4000 5 × 6 24 240 32 Элект-рический перемен-ного тока | 2,0 4000 5 × 6 27 250 32 Дизель-гидрав-лический | 2,0 4000 5 × 6 27 250 32 Элект-рический перемен-ного тока Раздель-ный 809 | 2,0 4000 5 × 6 27 273 32 Дизель-ный Группо-вой 809 | 2,0 4000 5 × 6 27 250 32 Элект-рический перемен-ного тока Раздель-ный 809 | 2,5 5000 6 × 7 27 250 32 Дизель-гидрав-лический Группо-вой 809 |
Дизель-гидравли-ческий | ||||||||||||
Групповой | Групповой | |||||||||||
400 Одно-бара-банная, двух-ско-ростная | 560 | 560 | 661 | 716 | 716 | 809 | ||||||
ЛБ-20Бр | У2-2-11 | Однобарабанная шестискоростная | ЛБУ-1110 | У5-5-5 | ЛБУ-1110 |
Продолжение табл.4.2
Параметры | БУ-50БрД | БУ-80БрД | БУ-80БрЭ | Уралмаш 3000БД | Уралмаш 3000БЭ | БУ-125БрД | БУ-125БрЭ | Уралмаш 4000ДГУ | Уралмаш 4000ЗУ | Уралмаш 3Э-76 | Уралмаш 4Э-76 | Уралмаш 5000ДГУ | |
Буровой насос Число насосов Гидравличе-ская мощность,кВт Максимальная подача насоса, л/с Ротор Мощность,пе-редаваемая на ротор, кВт Вертлюг Вышка Полезная высота вышки,м Кронблок Грузоподъем-ность крон-блока,т Талевый блок Грузоподъем-ность талево-го блока, т | БРН-1 | У8-6МА2 | БРН-1 2 500 51 | У8-6МА2 | |||||||||
1 185 34,2 | 2 280 34,3 | 2 330 34,2 | 2 500 51 | 2 370 34,2 | 2 370 34,2 | 2 500 51 | 2 500 51 | 2 500 51 | 2 500 51 | 2 500 51 | |||
Р-460 | Р-560 | ||||||||||||
220 БУ-75 | 220 ШВ14-160М | 220 - | 368 | 368 | 294 | 294 | 368 | 368 | 368 | 368 | 368 | ||
УВ-250 ВА-41-170 | ШВ14-160М А-образная мачтовая | УВ-250 | |||||||||||
А-образная мачтовая | ВА-41-170 | ВА-45-200 | Не поставляется | ВА-45-200 | |||||||||
31,68 - 90 - 70 | 39,5 - 185 - 140 | 39,5 - 185 - 140 | 41 | 41 | 41,2 - 250 - 200 | 41,2 - 250 - 200 | 41 | 45 | - | - | 45 | ||
УКБА-6-200 | УКБА-6-250 | УКБА-6-270 | УКБА-7-320 | ||||||||||
200 | 200 | 250 | 250 | 270 | 270 | 320 | |||||||
УТБА-5-170 | УТБА-5-200 | УТБ-5-225 | УТБА-6-250 | ||||||||||
170 | 170 | 200 | 200 | 225 | 225 | 250 |