Файл: Стратиграфия и литология нефтегазоносных комплексов пород.doc

Продолжение таблицы 5.5

1	2		3	4	5	6	7
Пескоотделитель с подающим насосом Halco-2500 Supreme 8×6×14	Swaco Sandler 2-12	D-	1	ТУ 26-02-950-82	480	2030
Илоотделитель с подающим насосом Halco2500 Supreme 8×6×14	Swaco Silter 6T4	D-	1	ТУ 26-02-982-84	480	2030	В периодическом режиме
Центрифуга с винтовым подаю- щим насосом SwacoNE-60	Swaco Cen- trifuge	518	1	ТУ 26-01-388-80	480	2030	В периодическом режиме
Воронка смесительная			1		0	2030

5.2 Гидравлическая программа бурения

Расчет необходимого расхода бурового раствора

Расход промывочной жидкости при бурении должен быть достаточным для удаления выбуренной породы с забоя и выноса ее на поверхность. Для обеспечения эффективного разрушения пород важно иметь расход, обеспечивающий минимальное дифференциальное давление. Для предотвращения сальникообразования, снижения вероятности прихватов, объёмное содержание выбуренной породы в промывочной жидкости в кольцевом пространстве не должно превышать 3 ÷ 5%.

Определим расход промывочной жидкости из условия очистки забоя скважины по формуле

---

Q1  a  dc2

4 , (5.3)

где а – скорость шлама, а = 0,35 ÷ 0,5 м/с при роторном способе бурении; а = 0,5÷0,7м/с при бурении гидравлическими забойными двигателями.

Q ₁  0,40,508²  0,081

Интервал 0-150: м3/с

Q ₁  0,40,3937²  0,048

Интервал 150-560: м3/с

Q ¹  0,50,2953²  0,034

Интервал 560-1676: м3/с

Q ¹  0,50,2159²  0,017

Интервал 1676-1880: м3/с

При выборе расходов, необходимых для выноса наиболее крупных частиц шлама из кольцевого пространства, требуется задать скорость потока, превышающую скорость витания, т.е. что бы скорость частицы была больше нуля. Для практических расчетов эту скорость принимают равной 10 – 30% скорости витания :

Uч = (0,1 ÷ 0,3)·Uв (5.4)

Расход жидкости, необходимый для выноса шлама в кольцевом пространстве, определяется из условий:

Q2  (Dc2  d 2 ) Uв.п.

4 , (5.5)

где Uв.п. – скорость восходящего потока, м/с. Скорость восходящего потока определяется из выражения :

Uв.п.= Uч + Uв (5.6)

Скорость витания частиц шлама вычисляется по формуле Реттингера, м/с:

U _в  K 

, (5.7)

где К = 5,72 - постоянная Риттингера; dч - эквивалентный диаметр наиболее крупных частиц шлама, м; ρп - плотность разбуриваемых пород кг/м³ ; ρбр - плотность бурового раствора, кг/м³.

Размер наиболее крупных частиц выбуренной породы ориентировочно будет равно dч = 0,01 м. Частички с меньшим диаметром будут легко выноситься, а с большим диаметром (их всего несколько процентов) — повторно измельчаться долотом.

Uв _ 5,72_ 0,01(24001080) _ 0,63

Интервал 0-150:

---

¹⁰⁸⁰ м/с

Uч = 0,1·0,63 = 0,063 м/с

Uв.п.= 0,063 + 0,63 = 0,693 м/с

Q ₂ (0,508²  0,127²)0,693  0,13

м3/с

Uв _ 5,72_ 0,01(24001100) _ 0,62

Интервал 150-560: ¹¹⁰⁰ м/с

Uч = 0,2·0,62 = 0,12 м/с

Uв.п.= 0,12 + 0,62 =0,74 м/с

Q ₂ (0,3937²  0,127²)0,74  0,08

м3/с

Uв _ 5,72_ 0,01(25001460) _ 0,48

Интервал 560-1676: ¹⁴⁶⁰ м/с

Uч = 0,25·0,48 = 0,12 м/с

Uв.п.= 0,12 + 0,48 =0,6 м/с

Q ₂ (0,2953²  0,127²)0,6  0,025

м3/с

Uв _ 5,72_ 0,01(26001200) _ 0,62

Интервал 1676-1880: ¹²⁰⁰ м/с

Uч = 0,25·0,62 = 0,155 м/с

Uв.п.= 0,155 + 0,62 =0,775 м/с

Q ₂ (0,2159²  0,127²)0,775  0,018

м3/с

Расход жидкости, необходимый для создания момента на валу ВЗД я рассчитал в главе 4.3 Расчет параметров режима бурения. Результаты расчетов занесем в таблицу 5.6

Таблица 5.6 - Расход промывочной жидкости

Интервал, м	Q1, м3/с	Q2, м3/с	Q3, м3/с	Окончательно
0 - 150	0,081	0,13	0,079	0,079
150 - 560	0,048	0,08	0,049	0,049
560 – 1676	0,034	0,025	0,034	0,034
1676 - 1880	0,017	0,018	0,014	0,014

Q3 – расход взят из главы 3.3 полученный из опыта бурения скважин на данной и близ лежащих площадях.

Ориентируясь на определенное из условий очистки забоя и выноса шлама значение Q, по таблице 5.1 подбираются диаметры цилиндровых втулок бурового насоса УНБ-600. В таблице 5.7 даны технические характеристики данного насоса.

---

Таблица 5.7 - Технические характеристики насоса УНБ-600

Мощность на валу				600 кВт
Частота двойных ходов поршней в минуту, предельная				65
Число поршней двухстороннего действия:				2
Тип зубчатого зацепления кривошипно-ползунного механизма				косозубая
Длина хода поршня, мм				400
Масса				21450 кг
Габаритные размеры (ДxШxВ), мм				5100x3000x4040
Давление жидкости на входе не менее, МПа (кгс/см2)				0,1 (1)
Диаметр поршня, мм	Предельное давление на входе, МПа	Подача идеальная при частоте двойного хода в минуту, л/с
		65	60	50	40	20	1
200	10,0	51,9	47,9	39,9	31,9	16	0,79
190	11,5	45,7	42,2	35,2	27,7	14,1	0,7

Продолжение таблицы 5.7

1	2	3	4	5	6	7	8
180	12,5	42,0	38,8	32,3	25,8	12,9	0,65
170	14,5	36,0	33,2	27,7	22,2	11	0,55
160	16,5	31,5	29,1	24,2	19,4	9,7	0,49
150	19	27,5	25,4	21,2	16,9	8,5	0,42
140	22,5	23,3	21,5	17,9	14,3	7,2	0,36
130	25	19,7	18,9	15,2	12,1	6,1	0,3
Мощность, кВт		600	554	462	369	185	9,23

---

При этом подача насосов будет равна :

Q  nmQH , (5.8)

где m  коэффициент наполнения;

Qн – подача насоса при данном диаметре втулок (m = 1), м3/с; n – число насосов.

В интервале бурения под направление (0–150 м) по наибольшему значению Q=0,079 м3/с, выбирается диаметр втулок буровых насосов. На практике часто из двух установленных насосов используют один, а другой находится в резерве. Однако если гидравлическая часть насосов будет надежной, то для подвода большей гидравлической мощности к долоту, обеспечивая Q ≥ 0,079 м3/с, целесообразно применять оба насоса. Проектом предусматривается принять диаметр втулок 200 мм.

Q  20,80,0519  0,083 _м3/с.

В интервале бурения под кондуктор (150–560 м) проектом предусматривается принять диаметр цилиндровых втулок 170 мм, используя два насоса с числом ходов 65 ход. /мин.

Q  20,80,036  0,057 _м3/с.

В интервале бурения под промежуточную колонну (560–1676 м) принимается диаметр втулок 180 мм, и один насос с числом ходов 65 ход./мин.

Q  1 0,8 0,042  0,033 _м3/с.

В интервале бурения под эксплуатационную колонну (1676–1880 м) принимается диаметр втулок 170 мм, используя один насос с числом ходов 40 ход./мин.

Q 10,80,0222  0,018 _м3/с.

Расчет потерь давления в элементах циркуляционной системы

Потери давления в циркуляционной системе складываются из потерь давления в каждом из её элементов. При течение жидкости в трубах и кольцевом пространстве потери давления определяются трением жидкости и размеров канала и его длины.

Общие потери давления Р при движении промывочной жидкости в элементах циркуляционной системы определяются из выражения:

Р  Рi  РТР РКП РМТ РМК Р0 РД РГ РЗД (5.9)

где Σ(РТР), Σ(РКП) – потери давления на трение по длине в трубах и кольцевом пространстве, Па

РМТ, РМК – потери давления в местных сопротивлениях в трубах и кольцевом пространстве, Па

Р0 – потери давления в наземной обвязке, Па

РЗД – потери давления в забойном двигателе, Па

РД — потери давления в промывочных отверстиях долота, Па

РГ — разность между гидростатическими давлениями столбов жидкости в кольцевом пространстве и трубах, Па

---