Файл: Лекция 6 Технологическая оснастка бурильной колонны состав, типы, конструкции Бурильная.pdf

64
Расчет КБТ
Растягивающие нагрузки на искривленном участке при увеличении зенитного угла наклона профиля скважины где R- радиус кривизны участка, м;
α – зенитный угол профиля скважины в рассчитываемом сечении, рад;
α
*
- значение угла α, при котором происходит переход прилегания колонны от нижней к верхней стенке скважины;
α
н
,
α
к
- начальное и конечное значение угла α
на искривленном участке.
, , - усредненные параметры.
q


,
,
-
 
K
е
K
2
K
ж
2
)
(
sin
1
cos
2
/
1
1
R
q
K
K
Q
2
1


























Для полученных значений Ψ
(+)
решается трансцендентное уравнение


)
(
- е
cos sin














65
Расчет КБТ
Растягивающие нагрузки на искривленном участке при уменьшении зенитного угла наклона профиля скважины где R- радиус кривизны участка, м;
α – зенитный угол профиля скважины в рассчитываемом сечении, рад;
α
*
- значение угла α, при котором происходит переход прилегания колонны от нижней к верхней стенке скважины;
α
н
,
α
к
- начальное и конечное значение угла α
на искривленном участке.
, , - усредненные параметры.
q


,
,
-
 
K
K
K
ж
R
q
K
K
Q




























е sin
1
cos
2
/
1 1
2 1
2 2
)
(

Т
с1
=3,84·10
-3
∙ E·I·R∙δ/S
4
где E - модуль упругости материала трубы, кгс/мм
2
;
I- осевой момент инерции сечения трубы, см
4
;
R - радиус кривизны профиля скважины, м;
S - длина бурильной трубы между замками (или замком и протектором), м. где D
3
- наружный диаметр бурильного замка, мм;
D - наружный диаметр бурильной трубы, мм;
66
Расчет КБТ
,
,
-
Поиск значений Ψ
(+)
и Ψ
(-)
для заданных условий бурения
11.
Расчет растягивающей нагрузки





























sin
1
cos
2
е
)
(
2 1
/
1 2
2
ж
R
q
K
Р
Q
12.
Повторение пп.7-9 расчета КБТ (проверка
запасов прочности).
13.
Первая критическая нагрузка, соответствующая касанию бурильной трубы
стенки скважины посередине между замками


2
/
D
D
3




67
Расчет КБТ
,
,
-
14.
Вторая критическая нагрузка, соответствующая началу прилегания бурильной
трубы к стенке скважины посредине между замками
Т
с2
=3*Т
с2
Если
Q
р
≤Т
с1
, то наибольший изгибающий момент, имеющий место около бурильного замка, определяется по формуле










EI
S
p
Q
R
EI
M
И
3 25 1
100 2
max
Если
Т
с1
≤ Q
р
≤
Т
с2
, то наибольший изгибающий момент, имеющий место около бурильного замка, определяется по формуле














EI
S
p
Q
S
R
R
EI
M
И
3 25 2
125 3
1 100 2
max


68
Расчет КБТ
,
,
-
15.
Определение наибольших изгибающих напряжений
σ
и max
= M
и max
/W
и
W
и
- осевой момент сопротивления трубы в опасном сечении, см
3
σ
э
= σ
р
+ σ
иmax
16.
Повторение пп.7-9 расчета КБТ (проверка запасов прочности).
17.
Проверка статической прочности для колонны бурильных труб может не
проводится, так как она в данном случае аналогична проверке на прочность при
отрыве долота от забоя.
18.
Наибольшие допустимые глубины спуска секций в клиновом захвате. При
коэффициенте охвата С=0,9
Q
с тк
= Q
’
тк
·C
Q
с тк
- предельная (соответствующая пределу текучести) осевая нагрузка на трубу в клиновом захвате, кгс;
Q
’
тк
- предельная осевая нагрузка на трубу в клиновом захвате при коэффициенте охвата, равном единице, кгс;

69
Расчет КБТ
,
,
-
19.
Определение наибольшей глубины спуска КБТ в клиновом захвате
l к1
=( Q
с тк
/n-Q
кн
)/(q m
·
(1-
γ
ж
/
γ
0
))
20.
Определение максимальной длины секции бурильных труб





 




















т
ж
m
q
K
k
F
P
КН
Q
m
i
Бi
Q
K
K
р
Q
бк
l



1 1
1
max
Q
p max
– максимально допустимая нагрузка на тело трубы, кгс;
K
τ
– коэффициент влияния касательных напряжений на напряженное состояние трубы, при бурении забойными двигателями 1,0;
K
– коэффициент, учитывающий влияние сил трения, сопротивления движению бурового раствора (в проектировочных расчетах – 1,15); m
– порядковый номер от УБТ секции КБТ;
Q
Бi
– вес i-й секции КБТ, кгс;
∆P – перепад давления в забойном двигателе и долоте, кгс/мм
2
;
F
k
– площадь поперечного сечения канала трубы, мм
2
; q
m
– приведенный вес одного метра трубы, кгс/м;
γ
ж
– удельный вес бурового раствора, гс/см
3
;
γ
т
– удельный вес материала труб, гс/см
3

70
Расчет КБТ
,
,
- где σ
т
- предел текучести материала труб, кгс/мм
2
;
F
– площадь поперечного сечения тела трубы, мм
2
; n - нормативный запас прочности (1,45).
n
F
т
р
Q



max
21.
Компоновка колонны бурильных труб
Интервал
Тип труб
Длина

71
Выбор технологической оснастки
,
,
-
Типоразмер
Конструкция
Технические
характеристики

72
Комплектование компоновок БК
,
,
-
Интервал, м
Состав
Длина, м
2500-3210
ВБТ – 121К
Кран шаровый КШ-121
Фильтр ФБ-127/133
ПК 127х9 Д
…
…
III190,5 СЗ-ГВ

Вопросы для самопроверки
73
1.
Что такое бурильная колонна?
2.
Назначение бурильной колонны?
3.
Что такое технологическая оснастка бурильной колонны?
4.
Назначение УБТ.
5.
Классификация УБТ по исполнению.
6.
Классификация УБТ по материалу изготовления.
7.
Что такое толстостенные бурильные трубы.
8.
Исполнения толстостенных бурильных труб.
9.
Что такое легкосплавные бурильные трубы.
10.
Типы сплавов для легкосплавных бурильных труб.
11.
Типы стальных бурильных труб по исполнению.
12.
Группы прочности стальных бурильных труб.
13.
Типы замков для стальных бурильных труб.
14.
Назначение ведущей бурильной трубы.
15.
Типы ведущих бурильных труб по исполнению.
16.
Назначение насосно-компрессорных труб.
17.
Типы исполнения НКТ.
18.
Элементы технологической оснастки колонны бурильных труб.
19.
Что такое центратор?
20.
Что такое стабилизатор?

Вопросы для самопроверки
74
21.
Что такое опора УБТ?
22.
Типы переводников бурильных труб?
23.
Типы обратных клапанов бурильных труб?
24.
Что такое обратный клапан?
25.
Что такое переливной клапан?
26.
В чем отличие обратного и переливного клапанов?
27.
Что такое шаровый кран бурильной колонны?
28.
Что такое фильтр бурильной колонны?
29.
Что такое предохранительные кольца бурильной колонны?
30.
Что такое ясс?
31.
Классификация яссов по принципу срабатывания.
32.
Классификация яссов по направлению действия.

Спасибо за внимание!!!