(19)

где – вес долота, Н; – усилие затяжки инструмента при подъеме (составляет 1∙10⁵ Н); p - давление, развиваемое насосом в момент восстановления циркуляции при прихвате бурильной колонны (для насоса УНБТ-600-2 p = 25 МПа), Па; диаметр проходного отверстия трубы, м.

.

Условие прочности трубы при растяжении:

(20)

где - - предел прочности материала труб (табличное значение), МПа;

– наружный диаметр БТ, м;

– внутренний диаметр БТ, м.

---

Выбираем группу прочности стали Д исполнение Б.

2. Расчет бурильной колонны при роторном бурении.

Касательные напряжения при кручении:

(21)

где – крутящий момент, ; - полярный момент сопротивления площади поперечного сечения трубы при кручении, м³.

Полярный момент:

(22)

Полярный момент вычисляется для колонн УБТ и БТ.

Крутящий момент:

(23)

(24)

где – коэффициент динамичности ( ); – угловая скорость вращения, с^-1; n – частота вращения, мин^-1.

Подводимая мощность:

(25)

(26)

, (27)

где – мощность на вращение долота, Вт; – мощность холостого вращения, Вт; L – суммарная длина бурильных труб, м; – коэффициент крепости горной породы (для мягких – 2,6; для средних – 2,3; для крепких – 1,85).

---

Рассчитаем растяжения в процессе бурения:

(28)

.

Проверка по III теории прочности:

(29)

где - усилие растяжения в процессе бурения, МПа, по формуле:

(30)

n – коэффициент запаса прочности равный 1,4 для вертикальных скважин при роторном способе бурения.





По результатам расчетов в качестве материала для бурильных труб выбираем сталь группы прочности Д исполнение Б.

Крепление скважин.

Крепление скважин – процесс укрепления стенок буровых скважин обсадными трубами и тампонажным раствором. Наиболее распространено крепление скважин последовательным спуском и цементированием направляющей колонны, кондуктора, промежуточной и эксплуатационных колонн. Промежуточная и эксплуатационная колонны могут быть спущены целиком, секциями и в виде потайных обсадных колонн, которые, как правило, входят в башмак предыдущей колонны и в процессе проводки скважины могут быть наращены до устья.

Перед спуском обсадной колонны производят комплекс геофизических работ, реди которых важное место занимают кавернометрия и профилеметрия, что позволяет определить количество тампонажного цемента и др. Для выбора числа обсадных колонн (зон крепления) используется совмещённый график изменения пластового давления, давления гидроразрыва пород и гидростатического давления столба бурового раствора, построенный на основании исходных данных в прямоугольных координатах "глубина — эквивалент градиента давления". Под эквивалентом градиента давления понимают плотность жидкости, столб которой в скважине в точке замера создаёт давление, равное пластовому (поровому) или давлению гидроразрыва.

---

Поскольку гидродинамическое давление зависит от плотности тампонажного раствора и его реологических характеристик, решать данную задачу целесообразно методом последовательных приближений. Для этого задается верхняя и нижняя границы возможных вариаций плотности тампонажного раствора:

(31)

(32)

где – плотность бурового раствора, кг/м³; – давление поглащения, МПа; – глубина спуска колонны, м; h – уровень тампонажного раствора от устья, м.

Плотность тампонажного раствора для цементирования направления:







Плотность тампонажного раствора для цементирования кондуктора:







Плотность тампонажного раствора для цементирования эксплуатационной колонны:







Плотность тампонажного раствора для цементирования хвостовика:







Таблица 16. Результаты расчета плотности тампонажного раствора

Колонна	ρнц.р., кг/м3	ρвц.р., кг/м3	ρц.р., кг/м3
Направление	1350	1508	1450
Кондуктор	1350	1963	1700
Эксплуатационная	1290	1505,27	1400
Хвостовик	1000	3326	1600

---

Определение объёма буферной жидкости:

(33)

где – объём буферной жидкости, ; – диаметр скважины, м; – наружный диаметр обсадной колонны, м; – высота буферной жидкости, м, ( )

Для направления:

Для кондуктора:

Для эксплуатационной:

Для хвостовика:

Необходимый объем цементного раствора будет складываться из нескольких объемов:

(34)

где – объем межтрубного пространства, ; – объем затрубного пространства, ; V₃ – объём цементного стакана ниже стоп-кольца.

(35)

(36)

(37)

где H – глубина спуска рассчитываемой колонны; h₁ – глубина спуска предыдущей колонны; h₂ – высота цементного стакана (h

---

Смотрите также файлы

• Реквизиты для уплаты государственной пошлины при обращении в Устиновский районный суд г. Ижевска.docx

• Распределить признаки, характеризующие субрегионы Африки.docx

• Тема Теоретические основы экспериментальной психологии.docx

• Атбе аласындаы 13 орта мектебі кмм.doc

• Бланк выполнения лабораторной работы 2 Исследование распределения магнитного поля, образованного прямым и круговым токами.docx