Файл: Учебное пособие по курсу Технология бурения разведочных скважин на жидкие и газообразные полезные ископаемые. (Первая часть). Ученое пособие. М. изд. Рггру, 2007.doc

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

G_б.к.max  (H_рек + 0,1H_рек)300, (4.1)

где G_б.к.max - максимальный вес бурильной колонны; H_рек - 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 (H_рек = 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)

G_{б.к max} = (5000 + 500)300 = 1,65 МН.

При весе 1 м бурильных труб q = 270 Н/м данной установкой можно бурить до глубины

H_рек = 1,65 · 10⁶/270  6111 м.

При весе 1 м бурильных труб q = 360 Н/м

H_рек = 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:

---

G_бк (или G_ок)  [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 (d_в.у. = 80 мм, q_у = 1,56 кН/м) (таб. 4.10, 4.24). Район буровых работ электроэнергией не обеспечен.

Р е ш е н и е. Вес кондуктора

G_к = l_кq_к = 450 · 825  0,4 МН.

Вес промежуточной колонны

G_п = l_пq_п = 3500 · 569  2 МН.

Вес эксплуатационной колонны

G_эк = 4500 · 313 = 1,41 МН.

Вес бурильной колонны с УБТ

G_б.т + G_у = l_бq_б + l_уq_у = 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

G_б.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.

1. 
   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

---