Файл: Курсовая работа по дисциплине Гидроаэромеханика в бурении.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Курсовая работа

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 26.10.2023

Просмотров: 506

Скачиваний: 16

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНИСТЕСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФФЕДРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ«УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»Кафедра «Бурение нефтяных и газовых скважин»КУРСОВАЯ РАБОТАпо дисциплине«Гидроаэромеханика в бурении» Вариант 8-4Выполнил: студент гр. ГБз-20-01 И.С. ТабермаковПроверил: доцент, к.х.н. М.Е.Логинова УФА2023СОДЕРЖАНИЕ

  1. Исходные данные к расчету гидравлической программы

  2. Выбор плотности и предварительной подачи насосов

  3. Расчет длин элементов скважины

  4. Расчет гидравлических параметров промывки для начала бурения

    1. 1 Расчет потерь давления внутри труб

    2. 2 Расчет потерь давления в затрубном пространстве

    3. 3 Расчет потерь давления в заколонном пространстве за замками

    4. 4 Расчет потерь давления в обвязке и давления на насосах

    5. 5 Подбор цилиндровых втулок и режима работы насосов

  5. Расчет гидравлических параметров промывки для конца бурения

    1. 1 Расчет потерь давления внутри труб

    2. 2 Расчет потерь давления в затрубном пространстве

    3. 3 Расчет потерь давления в заколонном пространстве за замками

    4. 4 Расчет потерь давления в обвязке и давления на насосах

    5. 5 Подбор цилиндровых втулок и режима работы насосов
ПриложенияПриложение 1. Гидравлическая программа промывки скважиныПриложение 2. График поля полных давлений для начала буренияПриложение 3. График поля полных давлений для конца буренияПриложение 4. НТС-номограмма1. Исходные данные к расчету гидравлической программыВариант основного задания – 8/4 где:8 - вариант по промывке; 4 - вариант реологических параметров.
Таблица 1 - Сводная таблица исходных данных
Наименование
Обозначение
Размерность
Величина

1
Глубина начала бурения
Lн
м
4000

2
Глубина конца бурения
Lк
м
4500

3
Способ бурения
роторный

4
Описание линейных размеров скважины для максимальной глубины Lк:

- глубина конца 1-го участка

- глубина конца 2-го участка

l1

l2


м

м


1900

4500




- диаметр скважины на 1-м участке

- диаметр скважины на 2-м участке
D1

D2
мм

мм
304

310

5
Описание линейных размеров колонны труб при глубине Lк (снизу-вверх) по секциям:

- длина 1-й секции

- длина 2-й секции


h1

h2


м

м


200

4300




- код трубы 1-й секции

- код трубы 2-й секции
УБТИ, 18

IEU, 20

6
Код забойного двигателя
-

7
Типоразмер долота
III295,3

8
Код насосного агрегата
5 (УНБТ-950, электрический привод)

9
Количество установленных насосов
1

10
Код обвязки насосов (манифольда)
3 (Аобв = 3,4∙105 Па∙с2/(кг∙м3))

11
Параметры бурового раствора:

- плотность

- ДНС

- вязкость





кг/м3

Па

Па∙с

1710

6

0,016

12
Технологические и технические ограничения:

- число одновременно работающих насосов

- предельно допустимое давление на насосах

- рекомендуемая подача насосов

- максимально допустимая подача насосов

- минимально допустимая подача насосов

- предельно допустимые потери давления в заколонном пространстве

- минимальный диаметр гидромониторной насадки, допущенной к применению


pдоп

Qр

Qmax

Qmin

pк.доп
dнм


МПа

м3/с

м3/с

м3/с

МПа
мм

1

15,0

27,4

32,0

22,4

3,0

13
Сведения о слабом пласте:

- глубина расположения кровли

- давление гидроразрыва

- пластовое давление

Lсл

ргр

м

МПа

3000

52,0

14
Сведения о проявляющем (напорном) пласте:

- глубина кровли пласта

- пластовое давление

- мощность пласта

Lпл

рпл


м

МПа


4410

70,6
В соответствии с кодами труб, выпишем необходимые для дальнейшего расчета их характеристики:Бурильные трубы IEU, код 20:Наружный диаметр dн = 127 мм = 0,127 м; диаметр замка (муфты) dз = 184,2 мм = 0,1842 м; толщина стенки δ = 9,19 мм = 0,00919 м; Длина трубы l0 = 12,5 м; Длина замка (муфты) lм = 0,45 м; коэффициент учета потерь в замках kм = 1,25 .Внутренний диаметр трубы равен dв = dн - 2∙δ = 0,127 - 2*0,00919 = 0,10862 м. УБТИ, код 18:Наружный диаметр dн = 209,6 мм = 0,2096 м; диаметр замка (муфты) dз = 209,6 мм = 0,2096 м; толщина стенки δ = 69,1 мм = 0,0691 м; Длина трубы l0 = 9 м; Длина замка (муфты) lм = 0 м; коэффициент учета потерь в замках kм = 1,05.Внутренний диаметр трубы равен dв = dн - 2∙δ = 0,2096-2*0,0691=0,0714 м.Долото, III 295,3Диаметр долота Dд = 295,3 мм; схема промывки - гидромониторная; предварительный коэффициент расхода μд = 0.97; диаметр подводящего канала долота dп = 0,028 м.2. Выбор плотности и предварительной подачи насосовВычислим требуемую плотность бурового раствора из условия недопущения проявлений из напорного пласта:где kб - коэффициент резерва, определяемый из табл. 2.1; Рпл - пластовое давление в кровле напорного пласта, МПа; Lпл - глубина кровли напорного пласта, м.Таблица 2.1Нормативные значения kб

Глубина пласта, м
Коэффициент резерва kб

<1200
1,1-1,5

1200
1,05
Расчетная плотность равна:Выберем технологически необходимый расход Qр:

  1. из условия очистки забоя:
;принимаем q = 0,4 (м3/с)/м2 для роторного бурения; ;примем Q1

=27,4 л/с.


  1. из условия подъема выбуренной породы:
принимаем vk = 1,15∙UосНайдём скорость оседания:ρж=1710 кг/м3; ρп=2200 кг/м3Размер частицы шлама:ТогдаСледовательно, Для нахождения площади кольцевого пространства найдем:Коэффициент кавернозности:где DТК – наружный диаметр обсадной тех. колонны, δ=11 мм – толщина стенок обсадной колонны.Диаметр открытого ствола:Тогда площадь кольцевого пространства: ; примем Q2=17,7 л/с.

  1. из условия обеспечения необходимого момента на валу турбобура
способ бурения – роторный, Q3 не рассчитываетсяQр = max{ Q1Q2Q3 } = Q1 = 27,4 л/с.3. Расчет длин элементов скважиныРасчет гидравлических параметров начинаем с определения количества “расчетных” элементов для граничных глубин: начала намеченного интервала бурения и его конца. Расчетным элементом скважины считается участок скважины, в пределах которого геометрические характеристики скважины и бурильных труб неизменны.На рис. 3.1 показаны две расчетные ситуации, соответствующие началу и концу бурения. Глубина обсаженной части 1900 м.Lн = 4000 м - начальная глубина бурения; Lк = 4500 м - конечная глубина бурения. Описание скважины: l1 = 1900 м - глубина конца обсаженной части скважины; l2н = 4000 м - глубина конца очередного участка скважины с постоянным диаметром ствола в начале бурения; l2к = 4500 м - глубина конца очередного участка скважины с постоянным диаметром ствола в конце бурения. Бурильная колонна состоит из двух секций бурильных труб с длинами h
1 = hУБТ = 200 м и h2. Длины первой секции бурильных труб одни и те же на глубинах Lн и Lк, а длины второй секции для глубин бурения 4000 м и 4500 м равны:h2н = Lн - h1 = 4000 - 200 = 3800 м; h2к = Lк - h1 = 4500 - 200 = 4300 м.Длины части второй секции бурильных труб в открытом стволе скважины для глубин бурения 4000 м и 4500 м равны:ε2н = h2н - l1 = 3800 - 1900 = 1900 м; ε2к = h2к - l1 = 4300 - 1900 = 2400 м.Рис. 3.1 Расчет величин εi при промывке скважины на глубинах Lн и Lк4. Расчет гидравлических параметров промывки для начала буренияПромывочная жидкость имеет параметры: τ0=6 Па; η=0,016 Па∙с; ρ=1710 кг/м31) Расчет потерь давления внутри трубРасчет потерь давления внутри труб для начала бурения  Участок ε1 (внутри УБТИ).ε1 = h1 = 200 м km=1.05dвУБТИ = 0,0714 мОпределим параметр Хедстрема: Найдем критическое число Рейнольдса: Определим критическую скорость течения: И соответствующий ей расход: Таким образом, (27,4 > 6,2)Тогда  Участок ε2 (внутри IEU).ε2 = h2-l1 = 1900 м km=1.25dвIEU = 0,10862 мОпределим параметр Хедстрема: Найдем критическое число Рейнольдса: Определим критическую скорость течения:

Смотрите также файлы