ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.11.2023
Просмотров: 408
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
со шламом, г/см3; ???????????????? – максимальная площадь кольцевого пространства, м2, определяется по формуле 2.19:
???????????????? = 0,785 ∙ (????2 ∙ ????2 ), (2.19)
с бт
где ????бт – минимальный диаметр бурильных труб запроектированной компоновки, м.
????с = √????к ∙ ????д, (2.20)
где ????к – коэффициент каверзности.
????2
= 0,15 ∙ 0,1455 + 0,0097 ∙ 0,12 ∙ 2,4 − 1,06 = 0,070 м3/с.
0,02
????2
= 0,1 ∙ 0,0667 + 0,0083 ∙ 0,07 ∙ 2,6 − 1,2 = 0,043 м3/с.
0,02
????2
= 0,1 ∙ 0,0288 + 0,0055 ∙ 0,03 ∙ 2,6 − 1,26 = 0,015 м3/с.
0,02
????3 = 0,785 ∙ ((√????к ∙ ????д)2 − ????2 ) ∙ ????кп ????????????, (2.21) где ????кп ???????????? – максимально допустимая скорость течения жидкости в кольцевом пространстве, для интервала бурения под направление и кондуктор
принимается ????кп ???????????? = 1,3 м/с, для ЭК – ????кп ???????????? = 1,5 м/с.
????3 = 0,785 ∙ ((√1,3 ∙ 0,3937)2 − 0,2542) ∙ 1,3 = 0,14 м3/с.
????3 = 0,785 ∙ ((√1,16 ∙ 0,2953)2 − 0,242) ∙ 1,3 = 0,044 м3/с.
????3 = 0,785 ∙ ((√1,1 ∙ 0,2159)2 − 0,1652) ∙ 1,5 = 0,028 м3/с.
????4 = ???????????????? ∙ ????кп ????????????, (2.22)
где ????кп ???????????? – минимально допустимая скорость восходящего потока, м/с, в расчетах принимается – 0,5 м/с. Значение ???????????????? берется из расчетов ????2.
????4 = 0,1455 ∙ 0,5 = 0,072 м3/с.
????4 = 0,0667 ∙ 0,5 = 0,033 м3/с.
????4 = 0,0288 ∙ 0,5 = 0,014 м3/с.
По результатам расчетов определяется область допустимого расхода бурового раствора, которая должна быть меньше ????3, но больше большего из значений ????1, ????2, ????4 и ????5, или равно ему.
Данные по проектированию расходов бурового
раствора по интервалам
представлены в таблице 2.6.
Таблица 2.6 – Проектирование расходов бурового раствора
Продолжение таблицы 2.6
Для обеспечения нормального режима промывки выбирается насос УНБ-600 в количестве двух.
Для выполнения всех заданных условий по величине расхода при сооружении направления используются два насоса в них устанавливаются поршни диаметром 180 мм, которые обеспечивают подачу 42 л/с при предельном давлении 12,5 МПа. Для выполнения всех заданных условий по величине расхода при сооружении кондуктора используются два насоса в которые устанавливаются поршни диаметром 140 мм, которые обеспечивают подачу 23,3 л/с при предельном давлении 22,5 МПа. Для выполнения всех заданных условий по величине расхода при сооружении эксплуатационной колонны в насос устанавливаются поршни диаметром 150 мм, которые обеспечивают подачу 27,5 л/с при предельном давлении 19,8 МПа.
Предполагается, что при сооружении направления и кондуктора будет работать по два насоса, при сооружении эксплуатационной колонны – один.
Тип забойного двигателя выбирается в зависимости от проектного профиля скважины, типоразмера долот, осевой нагрузки, плотности промывочной жидкости и удельного момента, обеспечивающего вращение долота.
Забойный двигатель должен соответствовать следующим требованиям:
Применение забойного двигателя предусмотрен в интервале бурения 900–2690 м под эксплуатационную колонну.
Диаметр забойного двигателя в зависимости от диаметра долота определяется по формуле 2.23:
????зб = (0,8 ÷ 0,9) ∙ ????д, (2.23) где ????зб – диаметр забойного двигателя, мм; ????д – диаметр долота, мм.
????зб = (0,8 ÷ 0,9) ∙ 215,9 = 172,7 ÷ 194,3 мм.
Забойный должен развивать мощность, которая будет тратиться на работу долота под действием осевой нагрузки и на преодоление трения в опорах. Требуемый крутящий момент определяется по формуле 2.24:
????р = ???????? + ????уд ∙ ????ос, (2.24) где ????р – момент необходимый для разрушения горной породы, Н*м;
???????? – момент необходимый для вращения ненагруженного долота, Н*м;
????уд – удельный момент долота, Н*м/кН; ????ос – осевая нагрузка на долото, кН.
Для интервалов 900-2653 м, 2665-2690 м:
????р = 107,95 + 27,4 ∙ 204 = 5697 Н ∗ м.
Для интервала 2653-2665 м:
????р = 107,95 + 27,4 ∙ 141 = 3971 Н ∗ м.
Момент необходимый для вращения ненагруженного долота определяется по формуле 2.25:
???????? = 500 ∙ ????д, (2.25)
где ????д – диаметр долота, м.
???????? = 500 ∙ 0,2159 = 107,95 Н ∗ м.
Удельный момент долота определяется по формуле
???????????????? = 0,785 ∙ (????2 ∙ ????2 ), (2.19)
с бт
где ????бт – минимальный диаметр бурильных труб запроектированной компоновки, м.
????с = √????к ∙ ????д, (2.20)
где ????к – коэффициент каверзности.
-
Расчет для интервала 0–20 м (направление):
????2
= 0,15 ∙ 0,1455 + 0,0097 ∙ 0,12 ∙ 2,4 − 1,06 = 0,070 м3/с.
0,02-
Расчет для интервала 20–900 м (кондуктор):
????2
= 0,1 ∙ 0,0667 + 0,0083 ∙ 0,07 ∙ 2,6 − 1,2 = 0,043 м3/с.
0,02-
Расчет для интервала 900–2690 м (эксплуатационная колонна):
????2
= 0,1 ∙ 0,0288 + 0,0055 ∙ 0,03 ∙ 2,6 − 1,26 = 0,015 м3/с.
0,02-
????????????
Максимальный расход раствора ????3, при котором не происходит размыв стенок скважины, может быть определен по формуле 2.21:
????3 = 0,785 ∙ ((√????к ∙ ????д)2 − ????2 ) ∙ ????кп ????????????, (2.21) где ????кп ???????????? – максимально допустимая скорость течения жидкости в кольцевом пространстве, для интервала бурения под направление и кондуктор
принимается ????кп ???????????? = 1,3 м/с, для ЭК – ????кп ???????????? = 1,5 м/с.
-
Расчет для интервала 0–20 м (направление):
????3 = 0,785 ∙ ((√1,3 ∙ 0,3937)2 − 0,2542) ∙ 1,3 = 0,14 м3/с.
-
Расчет для интервала 20–900 м (кондуктор):
????3 = 0,785 ∙ ((√1,16 ∙ 0,2953)2 − 0,242) ∙ 1,3 = 0,044 м3/с.
-
Расчет для интервала 900–2690 м (эксплуатационная колонна):
????3 = 0,785 ∙ ((√1,1 ∙ 0,2159)2 − 0,1652) ∙ 1,5 = 0,028 м3/с.
-
Расчет минимального расхода бурового раствора ????4 из условия предотвращения прихватов ведется по формуле 2.22:
????4 = ???????????????? ∙ ????кп ????????????, (2.22)
где ????кп ???????????? – минимально допустимая скорость восходящего потока, м/с, в расчетах принимается – 0,5 м/с. Значение ???????????????? берется из расчетов ????2.
-
Расчет для интервала 0–20 м (направление):
????4 = 0,1455 ∙ 0,5 = 0,072 м3/с.
-
Расчет для интервала 20–900 м (кондуктор):
????4 = 0,0667 ∙ 0,5 = 0,033 м3/с.
-
Расчет для интервала 900–2690 м (эксплуатационная колонна):
????4 = 0,0288 ∙ 0,5 = 0,014 м3/с.
-
Расход раствора ????5, исходя из устойчивой работы гидравлического двигателя, определяется его технической характеристикой.
По результатам расчетов определяется область допустимого расхода бурового раствора, которая должна быть меньше ????3, но больше большего из значений ????1, ????2, ????4 и ????5, или равно ему.
Данные по проектированию расходов бурового
раствора по интервалам
представлены в таблице 2.6.
Таблица 2.6 – Проектирование расходов бурового раствора
| Интервал | 0-20 | 20-900 | 900-2690 |
| Исходные данные | |||
| Dд, м | 0,3937 | 0,2953 | 0,2159 |
| K | 0,55 | 0,55 | 0,55 |
| Kк | 1,3 | 1,16 | 1,1 |
| Vкр, м/с | 0,15 | 0,1 | 0,1 |
| Vм, м/с | 0,0097 | 0,0083 | 0,0055 |
| dбт, м | 0,127 | 0,127 | 0,127 |
| dмах, м | 0,254 | 0,24 | 0,165 |
Продолжение таблицы 2.6
| Vкпмин, м/с | 0,5 | 0,5 | 0,5 |
| Vкпмах, м/с | 1,3 | 1,3 | 1,5 |
| ρсм – ρр, г/см3 | 0,02 | 0,02 | 0,02 |
| ρр, г/см3 | 1,06 | 1,2 | 1,26 |
| ρп, г/см3 | 2,4 | 2,6 | 2,6 |
| Результаты проектирования | |||
| Q1, м3/с | 0,067 | 0,037 | 0,020 |
| Q2, м3/с | 0,070 | 0,040 | 0,015 |
| Q3, м3/с | 0,14 | 0,044 | 0,028 |
| Q4, м3/с | 0,072 | 0,033 | 0,014 |
| Q5, м3/с | - | - | 0,03-0,04 |
| Области допустимого расхода бурового раствора | |||
| ΔQ, м3/с | 0,70-0,14 | 0,040-0,044 | 0,020-0,028 |
| Запроектированные значения расхода бурового раствора | |||
| Q, л/с | 80 | 42 | 24 |
Для обеспечения нормального режима промывки выбирается насос УНБ-600 в количестве двух.
Для выполнения всех заданных условий по величине расхода при сооружении направления используются два насоса в них устанавливаются поршни диаметром 180 мм, которые обеспечивают подачу 42 л/с при предельном давлении 12,5 МПа. Для выполнения всех заданных условий по величине расхода при сооружении кондуктора используются два насоса в которые устанавливаются поршни диаметром 140 мм, которые обеспечивают подачу 23,3 л/с при предельном давлении 22,5 МПа. Для выполнения всех заданных условий по величине расхода при сооружении эксплуатационной колонны в насос устанавливаются поршни диаметром 150 мм, которые обеспечивают подачу 27,5 л/с при предельном давлении 19,8 МПа.
Предполагается, что при сооружении направления и кондуктора будет работать по два насоса, при сооружении эксплуатационной колонны – один.
Тип забойного двигателя выбирается в зависимости от проектного профиля скважины, типоразмера долот, осевой нагрузки, плотности промывочной жидкости и удельного момента, обеспечивающего вращение долота.
Забойный двигатель должен соответствовать следующим требованиям:
-
диаметр забойного двигателя должен лежать в интервале 80-90% от диаметра долота; -
жесткость забойного двигателя должна соответствовать требованиям компоновки низу бурильной колонны для заданной траектории ствола скважины; -
расход промывочной должен быть близким к номинальному забойного двигателя; -
крутящий момент, развиваемый забойным двигателем, должен обеспечить эффективное разрушение горной породы на забое скважины; -
забойный двигатель должен обеспечивать частоту вращения долота, находящуюся в пределах или не менее этих значений, необходимых для разрушения горных пород [2].
Применение забойного двигателя предусмотрен в интервале бурения 900–2690 м под эксплуатационную колонну.
Диаметр забойного двигателя в зависимости от диаметра долота определяется по формуле 2.23:
????зб = (0,8 ÷ 0,9) ∙ ????д, (2.23) где ????зб – диаметр забойного двигателя, мм; ????д – диаметр долота, мм.
????зб = (0,8 ÷ 0,9) ∙ 215,9 = 172,7 ÷ 194,3 мм.
Забойный должен развивать мощность, которая будет тратиться на работу долота под действием осевой нагрузки и на преодоление трения в опорах. Требуемый крутящий момент определяется по формуле 2.24:
????р = ???????? + ????уд ∙ ????ос, (2.24) где ????р – момент необходимый для разрушения горной породы, Н*м;
???????? – момент необходимый для вращения ненагруженного долота, Н*м;
????уд – удельный момент долота, Н*м/кН; ????ос – осевая нагрузка на долото, кН.
Для интервалов 900-2653 м, 2665-2690 м:
????р = 107,95 + 27,4 ∙ 204 = 5697 Н ∗ м.
Для интервала 2653-2665 м:
????р = 107,95 + 27,4 ∙ 141 = 3971 Н ∗ м.
Момент необходимый для вращения ненагруженного долота определяется по формуле 2.25:
???????? = 500 ∙ ????д, (2.25)
где ????д – диаметр долота, м.
???????? = 500 ∙ 0,2159 = 107,95 Н ∗ м.
Удельный момент долота определяется по формуле