Файл: Министерство образования Республики Башкортостан гапоу уфимский топливноэнергетический колледж Специальность 21. 02. 02.docx
Добавлен: 11.01.2024
Просмотров: 159
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
, что на интервале направления осевая нагрузка состоит 90кН.
2.Для бурения под кондуктор 30-600м., gO=300 кН/м., так как в этом интервале представлены породы категории МС. Тогда по формуле:
.
Для долота 3Л(Г)349,2МС, . Тогда по формуле:
.
Условие выполняется. Из полученных данных следует, что на интервале кондуктора осевая нагрузка состоит 105кН.
3.Для бурения под эксплуатационную колону 600-2400м., gO=600 кН/м., так как в этом интервале представлены породы категории МС. Тогда по формуле:
.
Для долота III269,9М-ГВ, .Тогда по формуле:
.
Условие выполняется. Из полученных данных следует, что на интервале эксплуатационной колонны осевая нагрузка 165кН.
4.Для бурения под хвостовик 2400-2640 метров, gO=600 кН/м, так как в данном интервале представлены породы категории МС. Тогда по формуле:
.
Для долота III190,5МСЗ-ГАУ, .Тогда по формуле:
.
Условие выполняется. Из полученных данных следует, что на интервале хвостовика осевая нагрузка 115кН.
2.3 Расчет частоты вращения долота.
Экспериментальным путем установлено, что при увеличении частоты вращения долота механическая скорость проходки растет, достигает максимума, а затем начинает падать как показано на графике.
Каждому классу горных пород соответствуют свои оптимальные частоты вращения долота, при которых разрушение горных пород максимально.
Оптимальные частоты вращения:
1) долот типа М находятся в диапазоне (250-400) об/мин;
2) МС- (150-300) об/мин;
2) С, СТ- (100-200) об/мин;
4) Т- 150 об/мин;
5) К- 100 об/мин.
Превышение оптимальных частот вращение, как правило, приводит к быстрому износу и поломке долота.
Существует три метода расчета частоты вращения долота:
1) Статистический метод (по предельной окружной скорости);
2) Технологический метод (по износу опор долота);
3) Аналитический метод (по времени контакта зубьев долота с породой
Таблица №4 - Значения рекомендуемой линейной скорости для пород различной категории
Расчетное значение частоты оборотов не должно превышать 80 % от предельной частоты вращения долота, указанной в таблице №4.
Таблица№5 «Предельная частоты вращения долота по типу опор».
Для бурения под направление 0-30метров Vлин=3,4м/с , так как в интервале представлены породы категории М, по формуле:
.
Для бурения под кондуктор 30-600метров Vлин=2,8м/с, так как в интервале представлены породы категории МС, по формуле:
.
Для бурения под эксплуатационную колонну 600-2400метров Vлин=2,8м/с, так как в интервале представлены породы категории МС, по формуле:
.
Для бурения под хвостовик 2400-2640метров Vлин=2,8м/с, так как в интервале представлены породы категории МС, по формуле:
.
2.Расчет оптимальной частоты вращения долота технологическим методом по износу опор долот производится по формуле:
,
где α- коэффициент, характеризующий свойства горных пород ( для М=0,7-0,9; для С= 0,5-0,7; для СЗ= 0,5-0,6; для ТКЗ= 0,1-0,3);
То- константа, характеризующая стойкость опор долот, которая определяется по формуле:
Для бурения под направление 0-30метров α=0,9, так как в интервале представлены породы категории М, по формуле:
.
Для бурения под кондуктор 30-600метров α=0,7, так как в интервале бурения представлены породы категории С, по формуле:
.
Для бурения под эксплуатационную колонну 600-2400метров α=0,6, так как в интервале бурения представлены породы категории СЗ, по формуле:
.
Для бурения под хвостовик 2400-2640метров α=0,6, так как в интервале бурения представлены породы категории СЗ, по формуле:
.
2.4 Расчет расхода промывочной жидкости по интервалам
Правильный выбор промывочной жидкости и тампонажных смесей, технологии промывки и тампонирования позволит проводить бурение с большей эффективностью и высоким качеством буровых работ, а также уменьшить загрязняющее воздействие на окружающую среду и избежать ухудшения экологической обстановки земной коры.
Современная технология бурения разведочных скважин и разнообразие горно-геологических условий предопределили целый комплекс функций промывочных жидкостей и основание требования к ним. Основные функции промывочных жидкостей сведены к следующему:
Гидродинамические функции:
очистка забоя скважины от шлама и выноса его на поверхность;
охлаждение породоразрушающего инструмента;
разрушение породы на забое (гидромониторный эффект) передача энергии от бурового насоса к забойному двигателю (турбобуру гидроударнику).
Гидростатические функции:
удержание части шлама во взвешенном состоянии при прекращении циркуляции;
сохранение равновесия в системе скважина пласт: а) обеспечение минимального гидростатического давления в скважинах с нижним пластовым давлением для предотвращения поглощений; б) обеспечение высокого гидростатического давления для предотвращения проникновения в ствол скважины газа, нефти, воды и последующих фонтанирования и выбросов;
сохранение целостности стенок скважины;
нижние нагрузки на талевую систему.
Коркообразующие функции:
уменьшение проницаемости пористых стенок скважины;
сохранение или усиление связности слабосцементированных пород;
уменьшение трения бурильной колонны о стенки скважины.
Физикохимические функции:
сохранение связности пород;
предохранение бурового инструмента и оборудования от коррозии и абразивного износа;
сохранение проницаемости продуктивного горизонта при его вскрытии;
сохранение качества бурового раствора в процессе воздействия на него среды скважины (шлама, подземных вод, высокой или низкой температуры скважины);
облегчение разрушения породы забоя.
Прочие функции:
сохранение теплового режима в многолетнемерзлых породах;
гашение вибраций бурильной колонны при алмазном бурении;
содействие установлению геологического разреза по данным скважиной геофизики и шламовому опробованию.
На основании экспериментальных исследований установлено, что при бурение роторным способом и электробуром, необходимое количество бурового раствора можно рассчитать по следующей формуле:
,
где = - площадь забоя ;
;
d- диаметр долота.
1.Интервал для направления:
;
.
2.Интервал для кондуктора:
;
.
3.Интервал для эксплуатационной колоны:
;
4.Интервал под хвостовик:
;
600>200>200>
2.Для бурения под кондуктор 30-600м., gO=300 кН/м., так как в этом интервале представлены породы категории МС. Тогда по формуле:
.
Для долота 3Л(Г)349,2МС, . Тогда по формуле:
.
Условие выполняется. Из полученных данных следует, что на интервале кондуктора осевая нагрузка состоит 105кН.
3.Для бурения под эксплуатационную колону 600-2400м., gO=600 кН/м., так как в этом интервале представлены породы категории МС. Тогда по формуле:
.
Для долота III269,9М-ГВ, .Тогда по формуле:
.
Условие выполняется. Из полученных данных следует, что на интервале эксплуатационной колонны осевая нагрузка 165кН.
4.Для бурения под хвостовик 2400-2640 метров, gO=600 кН/м, так как в данном интервале представлены породы категории МС. Тогда по формуле:
.
Для долота III190,5МСЗ-ГАУ, .Тогда по формуле:
.
Условие выполняется. Из полученных данных следует, что на интервале хвостовика осевая нагрузка 115кН.
2.3 Расчет частоты вращения долота.
Экспериментальным путем установлено, что при увеличении частоты вращения долота механическая скорость проходки растет, достигает максимума, а затем начинает падать как показано на графике.
Каждому классу горных пород соответствуют свои оптимальные частоты вращения долота, при которых разрушение горных пород максимально.
Оптимальные частоты вращения:
1) долот типа М находятся в диапазоне (250-400) об/мин;
2) МС- (150-300) об/мин;
2) С, СТ- (100-200) об/мин;
4) Т- 150 об/мин;
5) К- 100 об/мин.
Превышение оптимальных частот вращение, как правило, приводит к быстрому износу и поломке долота.
Существует три метода расчета частоты вращения долота:
1) Статистический метод (по предельной окружной скорости);
2) Технологический метод (по износу опор долота);
3) Аналитический метод (по времени контакта зубьев долота с породой
Таблица №4 - Значения рекомендуемой линейной скорости для пород различной категории
Категория по буримости | Линейная скорость, м/с |
М; МЗ | 3,4-2,8 |
МС; МСЗ | 2,8-1,8 |
С; СЗ | 1,8-1,3 |
СТ; Т | 1,3-1,1 |
ТЗ; ТК | 1,1-1,0 |
ТКЗ; К | 1,0-0,8 |
ОК | 0,8 и менее |
Расчетное значение частоты оборотов не должно превышать 80 % от предельной частоты вращения долота, указанной в таблице №4.
Таблица№5 «Предельная частоты вращения долота по типу опор».
Тип опор | Предельная частота вращения Об/мин |
В | 70 |
Н (НУ) | 400 |
А (АУ) | 600 |
Для бурения под направление 0-30метров Vлин=3,4м/с , так как в интервале представлены породы категории М, по формуле:
.
Для бурения под кондуктор 30-600метров Vлин=2,8м/с, так как в интервале представлены породы категории МС, по формуле:
.
Для бурения под эксплуатационную колонну 600-2400метров Vлин=2,8м/с, так как в интервале представлены породы категории МС, по формуле:
.
Для бурения под хвостовик 2400-2640метров Vлин=2,8м/с, так как в интервале представлены породы категории МС, по формуле:
.
2.Расчет оптимальной частоты вращения долота технологическим методом по износу опор долот производится по формуле:
,
где α- коэффициент, характеризующий свойства горных пород ( для М=0,7-0,9; для С= 0,5-0,7; для СЗ= 0,5-0,6; для ТКЗ= 0,1-0,3);
То- константа, характеризующая стойкость опор долот, которая определяется по формуле:
Для бурения под направление 0-30метров α=0,9, так как в интервале представлены породы категории М, по формуле:
.
Для бурения под кондуктор 30-600метров α=0,7, так как в интервале бурения представлены породы категории С, по формуле:
.
Для бурения под эксплуатационную колонну 600-2400метров α=0,6, так как в интервале бурения представлены породы категории СЗ, по формуле:
.
Для бурения под хвостовик 2400-2640метров α=0,6, так как в интервале бурения представлены породы категории СЗ, по формуле:
.
2.4 Расчет расхода промывочной жидкости по интервалам
Правильный выбор промывочной жидкости и тампонажных смесей, технологии промывки и тампонирования позволит проводить бурение с большей эффективностью и высоким качеством буровых работ, а также уменьшить загрязняющее воздействие на окружающую среду и избежать ухудшения экологической обстановки земной коры.
Современная технология бурения разведочных скважин и разнообразие горно-геологических условий предопределили целый комплекс функций промывочных жидкостей и основание требования к ним. Основные функции промывочных жидкостей сведены к следующему:
Гидродинамические функции:
очистка забоя скважины от шлама и выноса его на поверхность;
охлаждение породоразрушающего инструмента;
разрушение породы на забое (гидромониторный эффект) передача энергии от бурового насоса к забойному двигателю (турбобуру гидроударнику).
Гидростатические функции:
удержание части шлама во взвешенном состоянии при прекращении циркуляции;
сохранение равновесия в системе скважина пласт: а) обеспечение минимального гидростатического давления в скважинах с нижним пластовым давлением для предотвращения поглощений; б) обеспечение высокого гидростатического давления для предотвращения проникновения в ствол скважины газа, нефти, воды и последующих фонтанирования и выбросов;
сохранение целостности стенок скважины;
нижние нагрузки на талевую систему.
Коркообразующие функции:
уменьшение проницаемости пористых стенок скважины;
сохранение или усиление связности слабосцементированных пород;
уменьшение трения бурильной колонны о стенки скважины.
Физикохимические функции:
сохранение связности пород;
предохранение бурового инструмента и оборудования от коррозии и абразивного износа;
сохранение проницаемости продуктивного горизонта при его вскрытии;
сохранение качества бурового раствора в процессе воздействия на него среды скважины (шлама, подземных вод, высокой или низкой температуры скважины);
облегчение разрушения породы забоя.
Прочие функции:
сохранение теплового режима в многолетнемерзлых породах;
гашение вибраций бурильной колонны при алмазном бурении;
содействие установлению геологического разреза по данным скважиной геофизики и шламовому опробованию.
На основании экспериментальных исследований установлено, что при бурение роторным способом и электробуром, необходимое количество бурового раствора можно рассчитать по следующей формуле:
,
где = - площадь забоя ;
;
d- диаметр долота.
1.Интервал для направления:
;
.
2.Интервал для кондуктора:
;
.
3.Интервал для эксплуатационной колоны:
;
4.Интервал под хвостовик:
;
600>200>200>