3. Изучение исходной информации
В исходных данных (табл. 1) представлены фактические показатели бурения двух вертикальных скважин на одном месторождении (площади) с идентичными горно-геологическими условиями залегания пород в интервале от 2100 до 2900 м. Способ бурения одинаков для двух скважин — гидравлические забойные двигатели (ГЗД). В качестве привода долота используются винтовые забойные двигатели (ВЗД) типа Д-172. При этом, в скв. 1 отрабатывались трехшарошечные долота типа 215,9ТГНУ с герметизированными маслонаполненными опорами, а в скв. 2 применялось долото 215,9 PDC с алмазно-твердосплавными резцами того же диаметра. В табл. 1 приводятся также сведения о стоимости долот, среднем времени одной СПО для заданной глубины бурения, стоимости часа работы БУ и стоимости часа работы ВЗД.


4. Проверочный расчет плотности и расхода бурового раствора
Установим соответствие плотности бурового раствора, применяемого в скв.1 и скв.2, требованиям правил безопасности бурения по формуле (1):

(1)





Найденная плотность не получилась практически равной фактической плотности, применяемой в скважинах 1 и 2. Рассчитаем давление с новой плотностью залегания подошвы слабого пласта.

Глубина залегания составляет =1600 м. =1300 кг/м³

Гидростатическое давление составляет Р_гидр.= =9,81·1300·1600 = 20,4 МПа

Поэтому исходное значение плотности бурового раствора 1288 подлежит корректировке и будет использоваться в дальнейших расчетах плотность равной 1300 .

Определим расход жидкости , необходимый для качественной очистки забоя и долота от шлама, по формуле (2):

---

(2)

<sub>где Q1-расход бурового раствора, обеспечивающий очистку забоя и долота, ;

α- коэффициент расхода, .

Для способа бурения с помощью ГЗД</sub> Поскольку плотность бурового раствора невысокая, примем



С учетом указанной в задании минимальной скорости течения жидкости в затрубном пространстве, обеспечивающей вынос шлама = 0,49 находим необходимый расход бурового раствора по формуле (3):
(3) где Q₂- расход бурового раствора, обеспечивающий вынос шлама из скважины, ;

- диаметр скважины, м; диаметр скважины для упрощения расчетов принимается равным диаметру долота на всем протяжении ствола;

- минимальный наружный диаметр бурильных труб, м;

- средняя скорость течения жидкости, обеспечивающая вынос шлама из скважины.



Так как , то согласно условию для дальнейшего анализа следует принять значения для бурения с помощью ГЗД. Однако величину необходимо проверить на возможность обеспечения устойчивой работы гидравлического забойного двигателя. В нашем случае таким ГЗД является винтовой забойный двигатель Д-172. Согласно таблице 5.2 учебного пособия «Совершенствование технологического процесса углубления скважины» для этого ВЗД указано рекомендуемое компанией – производителем значение расхода жидкости (тех. воды) – 0,038

---

Согласно рекомендациям раздела 5 указанного выше учебного пособия это значение можно изменять в пределах ± 15%, т.е. диапазон рекомендуемых значений расхода жидкости для Д-172 составит от 0,0323 до 0,0437 Полученный расход получился меньше указанного диапазона, поэтому принимаем, что .
_{5. Выбор числа работающих насосов и диаметра цилиндрических втулок}
Так как всасывание промывочной жидкости буровыми насосами осуществляется без подпора, примем коэффициент наполнения насосов . Для создания равной или несколько большей по сравнению с найденной подачей = 0,0323 с учетом данных таблицы 4.1 учебного пособия «Совершенствование технологического процесса углубления скважины», для ГЗД будем использовать насос УНБТ-750 с втулками диаметром 140 мм и подачей =0,031 .

Тогда по формуле (4):
; (4)



Полученный расход 0,031 обеспечит качественную промывку скважины,

очистку забоя и долота от шлама и устойчивую работу ВЗД. Таким образом, в

дальнейших расчетах принимаем расход бурового раствора Q=0,031 . Предельное давление на выходе насоса УНБТ-750 при использовании втулок диаметром 140 мм составляет 22,4 МПа.

---

6. Определение энергетических параметров ВЗД
Для проведения дальнейших расчетов необходимо, используя справочные значения параметров из табл. 5.2 учебного пособия, пересчитать энергетическую характеристику винтового двигателя Д-172 по формулам (5)-(7) на фактически применяемые значения расхода и плотности бурового раствора:

-тормозной момент

(5)


-холостая частота вращения

(6)


-перепад давления на холостом режиме:

2 МПа



-частота вращения на режиме максимума мощности

(8)


где М - крутящий момент;

_{ρ - плотность бурового раствора;}

Q - расход бурового раствора;

n - частота вращения;

Р - перепад давления;
Результаты расчетов сведем в таблицу:
Таблица 2

Энергетические параметры винтового

забойного двигателя Д-172

Параметры
Расход жидкости,	0,031
Плотность жидкости,	1300
Тормозной момент, Н·м	21741
Холостая частота вращения,	139
Частота вращения при максимуме мощности,	114
Перепад давления на режиме максимума мощности, МПа	9,23

---

7. Определение параметров режима бурения

по фактическим данным
Для определения фактических параметров отработки долот при бурении заданных интервалов необходимо определить режимные параметры ВЗД и ротора при совместной работе с конкретным долотом. Используя формулы (8)-(9)-(10) рассчитаем удельный момент на долоте, рабочий крутящий момент и частоту вращения винтового двигателя при работе в скв.1 и скв. 2. При определении m частоту вращения в формуле (8) примем равной частоте вращения на режиме максимальной мощности – 114 . При расчете n показатель степени в формуле (10) примем как для нового ВЗД. Также по формуле (10а) определим перепад давления на винтовом двигателе при рабочем режиме.
Удельный момент на долоте:

(8), где - безразмерный коэффициент, зависящий от типа долота;

-долото 215,9ТГНУ


-долото 215,9PDC

Крутящий момент:
; (9)
-долото 215,9ТГНУ

-долото 215,9PDC


Перепад давления на рабочем режиме ВЗД:

-долото 215,9ТГНУ

2,81 МПа

-долото 215,9PDC

МПа

Частота вращения:

; (10)

где - показатель, характеризующий объемные потери промывочной жидкости в винтовой рабочей паре двигателя.
-долото 215,9ТГНУ

-долото 215,9PDC

---

Смотрите также файлы

• Бабушка удава.docx

• Подготивили Ибатов У. С. Атышкин Д. В. Рб2001.pptx

• Задание 1 Провести анализ состояния предметноигровой среды в доо.docx

• 30 омгны 3 А сынып оушысы.docx

• Президенты Азербайджана.pptx