насосов использовать один БРН-1 при втулках диаметром 140 мм. При этом подача насосов составит:

Q = 0,9 · 1,0 ∙ 0,031 = 0,0259 < 0,026 м³ /с

Таким образом, в дальнейших расчетах подача Q = 0,026 м³ /с.

Для ГЗД 1154-1308

Для создания равной или ближайшей большей подачи Q = 0,026 м³ /с с учетом табл. 4.1. будем из двух установленных насосов использовать один БРН-1 при втулках диаметром 140 мм. При этом подача насосов составит:

Q = 0,9 · 1,0 ∙ 0,031 = 0,0259 < 0,026 м³ /с

Таким образом, в дальнейших расчетах подача Q = 0,026 м³ /с.

Для ГЗД 1308-1560

Для создания равной или ближайшей большей подачи Q = 0,026 м³ /с с учетом табл. 4.1. будем из двух установленных насосов использовать один БРН-1 при втулках диаметром 140 мм. При этом подача насосов составит:

Q = 0,9 · 1,0 ∙ 0,031 = 0,0259 < 0,026 м³ /с

Таким образом, в дальнейших расчетах подача Q = 0,026 м³ /с.

Для ГЗД 1560-1700

Для создания равной или ближайшей большей подачи Q = 0,026 м³ /с с учетом табл. 4.1. будем из двух установленных насосов использовать один БРН-1 при втулках диаметром 140 мм. При этом подача насосов составит:

Q = 0,9 · 1,0 ∙ 0,031 = 0,0259 < 0,026 м³ /с

Таким образом, в дальнейших расчетах подача Q = 0,026 м³ /с.

Для ГЗД 1700-1822

Для создания равной или ближайшей большей подачи Q = 0,026 м³ /с с учетом табл. 4.1. будем из двух установленных насосов использовать один БРН-1 при втулках диаметром 140 мм. При этом подача насосов составит:

Q = 0,9 · 1,0 ∙ 0,031 = 0,0259 < 0,026 м³ /с

Таким образом, в дальнейших расчетах подача Q = 0,026 м³ /с.

6.Разделение интервала отработки долот на участки пород одинаковой буримости.

В разрезе выделяются интервалы бурения скважин шарошечными долотами одинакового диаметра. Интервалы одинаковой буримости уточняются согласно механическим скоростям бурения. Последние даны в ГТН на строительство скважины.

Таблица 2.1 Работа долот

Интервал работ по стволу	Диаметр долота, мм	Скорость, м/ч	ρ, кг/м3	Q, м3 /с
0-60	393,9	7-10	1039	0,060
60-360	295,3	18-20	1257	0,047
360-600	215,9	18-20	1211	0,048
600-833	215,9	18-20	1319	0.026
833-1154	215,9	18-20	1071.6	0,026
1154-1308		10-15	985.9
1308-1560	215,9	10-15	1275	0,026
1560-1700	215,9	18-20	992.6	0,026
1700-1822	215,9	18-20	1235	0.026

Скважина 1.		Скважина 2.
Глубина, Н, м	Время бурения, t, м	Глубина, Н, м	Время бурения, t, м
1822	5	1835	35,3
1800	18	1826	26,8
1785	38	1797	15,5
1767	94	1763	9 8
1745	26	1735	17,5
1723	20	1692	42,6

На рис. 1(скважина 1, скважина 2) с координатами «глубина скважины Н – время бурения t» наносим согласно исходным данным результаты отработки долот в каждом рейсе в скв. 1 и 2.

Таблица 6.1

На рис. 1 с координатами «глубина скважины Н – время механического бурения t» наносим согласно исходным данным результаты отработки долот в каждом рейсе в скважине 1 и 2. Излом линейной зависимости соответствует границе между двумя пачками пород с различной буримостью.

Излом линейной зависимости h_д = h_д · (t_б ) в обеих скважинах соответствует границе между двумя пачками пород с различной буримостью.

Проверим результаты графического разделения интервала на пачки с помощью методики Д.А. Родионова. Согласно исходным данным составляем ряд значений средних за рейс механических скоростей проходки υ_м в порядке их последовательности при бурении скв. 1 и 2. Каждый ряд из 5 значений механической скорости строим по формуле

Скважина 1.
Глубина, Н, м	Время бурения, t, ч
1822	5
1800	18
1785	38
1767	94
1745	26
1723	20

υ_м1 = 60 м/ч; υ_м4 = 2,12 м/ч; υ_м7 = 5,26 м/ч

υ_м2 = 16,6 м/ч; υ_м5 = 3,846 м/ч;

υ_м3 = 6,3 м/ч; υ_м6 = 10 м/ч

Для первого ряда скоростей υ_м в скв. 1 находим величину М по формуле

Для первого рейса (n= 1) долота в анализируемом ряду

Для второго рейса

Для третьего рейса

Для четвертого рейса

Для пятого рейса

Для шестого рейса

В результате расчетов:y₁ =1,509; y₂ =2,269; у₃ =3,262; у₄ = 0,561; у₅ =0,271

У₆ =0,3159

Скважина 2.
Глубина, Н, м	Время бурения, t, м
1835	35,3
1826	26,8
1797	15,5
1763	9 8
1735	17,5
1692	42,6

В скв. 2:

υ_м1 = 8,5 м/ч; υ_м4 = 3 м/ч;

υ_м2 = 17,01 м/ч; υ_м5 = 12,57 м/ч.

υ_м3 = 18,96 м/ч; υ_м6 =3

После проведения аналогичных вычислений по формуле (4.6) для второго ряда скоростей в скв. 2 получим:

Для первого рейса (n= 1) долота в анализируемом ряду

Для второго рейса

Для третьего рейса

Для четвертого рейса

Для пятого рейса

у₁ = 0,027; у₂ = 0,085; у₃ = 0,623; у₄ =0,124 ; у₅ =0,377

Максимальные значения функции у для ряда скоростей по скв. 1 и 2 имеют место при К = 3 и соответственно равны у₃ = 3,262 и у₃ =0,623. Они подтверждают результаты произведенного выше графического разделения разреза на два участка пород одинаковой буримости.

Анализируя табличные данные, объединяя интервалы с одинаковой механической скоростью и одинаковым диаметром долота, можно выделить 6 интервалов одинаковой буримости.

Таблица 2.2

№ п/п	Интервал одинаковой буримости	Способ бурения	Диаметр долота, мм
1	0-60	роторный	394
2	60-360	турбинный	295,3
3	360-600	турбинный	215,9
4	600-833	турбинный	215,9
5	833-1154	турбинный	215,9
6	1154-1308	турбинный	215,9
7	1308-1560	турбинный	215,9
8	1560-1700	турбинный	215,9
9	1700-1822	турбинный	215,9

7.Выбор оптимального режима бурения и лучшего из поименных типов долот

Рассмотрим задачу для нижнего интервала пород одинаковой буримости 1700-1822 м, пробуренного в скв. 1 и скв. 2 пятью долотами одинакового размера при нагрузке на долото Р_д = 195 кН и частоте его вращения n_д = 450 об/мин. В скв. 1 были отработаны долота 215,9 СЗ ГАУ R-437, а скв. 2 – 215,9 ТЗ-ГАУ. Согласно информации, взятой из карточек отработки долот, определим в интервале средние арифметические значения проходки на долото h_д , стойкости долота t_б и механической скорости проходки υ_м .

Скв. 1, нижняя пачка

Чтобы найти адаптационные коэффициенты по формулам:

,

принимаем частоту вращения долот 215,9 СЗ-ГАУ и 215,9 ТЗ-ГАУ

по табл.n = 450 об/мин.

Скв. 2, нижняя пачка,

Устанавливаем предельные наиболее эффективные значения нагрузки и частоты с учетом паспортных данных используемых долот в скв. 1 и 2.

При этой нагрузке частота вращения долот не должна превышать значения, найденного по формуле:

где Р_{д min} , Р_{д max} – минимальная и максимальная нагрузка на долото;

n_min , n_max - минимальная и максимальная частота вращения долота.

Примем следующие значения постоянных в формуле

где

III 215,9 СЗ ГАУ R-437: С_в = 4375 руб/ч, t_сп =29,1 ч, С_д = 135000 руб,

III 215,9 ТЗ-ГАУ: С_д = 120000 руб, t_в =0,9 ч.

С учетом ранее найденных адаптационных коэффициентов К и А рассчитываем величины В, Д, М и С.

Скв. 2, долото нижняя пачка 215,9Т3-ГАУ:

При наиболее эффективных параметрах режима бурения Р_д = 175 кН и n = 444 об/мин минимальная стоимость одного метра будет:

Скв. 1, нижняя пачка долото III 215,9 СЗ-ГАУ:

При наиболее эффективных параметрах Р_д = 175 кН и n = 444 об/мин минимальная стоимость метра проходки будет

Таким образом, поскольку стоимость метра проходки долотом III 215,9 СЗ ГАУ R-437 больше, чем долотом III 215,9 ТЗ-ГАУ, то последнее рекомендуется использовать для бурения в интервале 1700-1822м.

Найдем прогнозируемые показатели отработки долотIII 215,9 СЗ-ГАУ при рекомендуемых эффективных параметрах бурения

Найдем прогнозируемые показатели отработки долот III215,9Т3-ГАУ при рекомендуемых эффективных параметрах бурения

Результаты расчетов сводим в табл. 5.1.

Таблица 7.1

Интервал одинако-вой бури-мости, м	Конкурирующие типы долот	Оптимальный режим		Прогнозируемые показатели работы долота				Рациональный тип долота
		Рд , кН	nд , об/ мин	hд , м	tб , ч	υм , м/ч	с, руб/м
1700-1822	215,9 СЗ-ГАУ R-437 215,9 ТЗ-ГАУ	175 175	444 444	305 610	43,7 85,97	6,97 7,09	1935,3 1734,6	215,9 ТЗ-ГАУ R-437

8. Проектирование бурильной колонны

8.1Расчет колонны УБТ .

1)Интервал 0-60м-для роторного способа

Расчет компоновки КНБК.

Выбираем диаметр первой степени УБТ, расположенных над долотом. По формуле (5.1):

d_убт(1) =

С учетом табл. 5.1. окончательно d_убт = 0,178 м.

По табл. 5.1. согласно диаметру долота выбираем диаметр бурильных труб d_н = 0,140 м.

Примем диаметр труб наддолотного комплекта равным диаметру остальных бурильных труб:

D_нк = d_н = 0,140 м.

Наружный диаметр УБТ выбраны правильно.

Определяем тип УБТ: УБТ-178 изготовленные из стали «Д»..

Определим общую длину двухступенчатой УБТ для создания необходимой осевой нагрузки Р_д = 190 кН:

м

Окончательно принимаем ℓ_убт(1) = 200 м, т.е. 8 свечей по 25 метров

Общий вес УБТ в жидкости по формуле (5.6):

Общая длина компоновки низа бурильной колонны рассчитывается по формуле (5.7):

м

2)Интервал 60-360м-для ГЗД

В отличие от роторного способа бурения колонны рассчитывается лишь на статическую прочность с дополнительным учетом в КНБК веса турбобура

Выбираем диаметр первой степени УБТ, расположенных над долотом. По формуле (5.1):

d_убт(1) =

С учетом табл. 5.1. окончательно d_убт = 0,178 м.

По табл. 5.1. согласно диаметру долота выбираем диаметр бурильных труб d_н = 0,140 м.

Примем диаметр труб наддолотного комплекта равным диаметру остальных бурильных труб:

D_нк = d_н = 0,140 м.

Наружный диаметр УБТ выбраны правильно.

Определяем тип УБТ: УБТ-178 изготовленные из стали «Д»..

Определим общую длину двухступенчатой УБТ для создания необходимой осевой нагрузки Р_д = 190 кН:

Окончательно принимаем ℓ_убт(1) = 200 м, т.е. 8 свечей по 25 метров

Общий вес УБТ в жидкости по формуле (5.6):

Общая длина компоновки низа бурильной колонны рассчитывается по формуле (5.7):

м

3)Интервал 360-600м-для ГЗД

Выбираем диаметр первой степени УБТ, расположенных над долотом. По формуле (5.1):

d_убт(1) =

С учетом табл. 5.1. окончательно d_убт = 0,178 м.

По табл. 5.1. согласно диаметру долота выбираем диаметр бурильных труб d_н = 0,140 м.

Примем диаметр труб наддолотного комплекта равным диаметру остальных бурильных труб:

D_нк = d_н = 0,140 м.

Наружный диаметр УБТ выбраны правильно.

Определяем тип УБТ: УБТ-178 изготовленные из стали «Д»..

Определим общую длину двухступенчатой УБТ для создания необходимой осевой нагрузки Р_д = 190 кН:

Окончательно принимаем ℓ_убт(1) = 200 м, т.е. 8 свечей по 25 метров

Общий вес УБТ в жидкости по формуле (5.6):

Общая длина компоновки низа бурильной колонны рассчитывается по формуле (5.7):

м

4)Интервал 600-833м-для ГЗД

Выбираем диаметр первой степени УБТ, расположенных над долотом. По формуле (5.1):

d_убт(1) =

С учетом табл. 5.1. окончательно d_убт = 0,178 м.

По табл. 5.1. согласно диаметру долота выбираем диаметр бурильных труб d_н = 0,140 м.

Примем диаметр труб наддолотного комплекта равным диаметру остальных бурильных труб:

D_нк = d_н = 0,140 м.

Наружный диаметр УБТ выбраны правильно.

Определяем тип УБТ: УБТ-178 изготовленные из стали «Д»..

Определим общую длину двухступенчатой УБТ для создания необходимой осевой нагрузки Р_д = 190 кН:

Окончательно принимаем ℓ_убт(1) = 200 м, т.е. 8 свечей по 25 метров

Общий вес УБТ в жидкости по формуле (5.6):

Общая длина компоновки низа бурильной колонны рассчитывается по формуле (5.7):

м

5)Интервал 833-1154м-для ГЗД

Выбираем диаметр первой степени УБТ, расположенных над долотом. По формуле (5.1):

d_убт(1) =

С учетом табл. 5.1. окончательно d_убт = 0,178 м.

По табл. 5.1. согласно диаметру долота выбираем диаметр бурильных труб d_н = 0,140 м.

Примем диаметр труб наддолотного комплекта равным диаметру остальных бурильных труб:

D_нк = d_н = 0,140 м.

Наружный диаметр УБТ выбраны правильно.

Определяем тип УБТ: УБТ-178 изготовленные из стали «Д»..

Определим общую длину двухступенчатой УБТ для создания необходимой осевой нагрузки Р_д = 190 кН:

Окончательно принимаем ℓ_убт(1) = 200 м, т.е. 8 свечей по 25 метров

Общий вес УБТ в жидкости по формуле (5.6):

Общая длина компоновки низа бурильной колонны рассчитывается по формуле (5.7):

м

6)Интервал 1154-1308м-для ГЗД

Выбираем диаметр первой степени УБТ, расположенных над долотом. По формуле (5.1):

d_убт(1) =

С учетом табл. 5.1. окончательно d_убт = 0,178 м.

По табл. 5.1. согласно диаметру долота выбираем диаметр бурильных труб d_н = 0,140 м.

Примем диаметр труб наддолотного комплекта равным диаметру остальных бурильных труб:

D_нк = d_н = 0,140 м.

Наружный диаметр УБТ выбраны правильно.

Определяем тип УБТ: УБТ-178 изготовленные из стали «Д»..

Определим общую длину двухступенчатой УБТ для создания необходимой осевой нагрузки Р_д = 190 кН:

Окончательно принимаем ℓ_убт(1) = 200 м, т.е. 8 свечей по 25 метров

Общий вес УБТ в жидкости по формуле (5.6):

Общая длина компоновки низа бурильной колонны рассчитывается по формуле (5.7):

м

7)Интервал 1308-1560м-для ГЗД

Выбираем диаметр первой степени УБТ, расположенных над долотом. По формуле (5.1):

d_убт(1) =

С учетом табл. 5.1. окончательно d_убт = 0,178 м.

По табл. 5.1. согласно диаметру долота выбираем диаметр бурильных труб d_н = 0,140 м.

Примем диаметр труб наддолотного комплекта равным диаметру остальных бурильных труб:

D_нк = d_н = 0,140 м.

Наружный диаметр УБТ выбраны правильно.

Определяем тип УБТ: УБТ-178 изготовленные из стали «Д»..

Определим общую длину двухступенчатой УБТ для создания необходимой осевой нагрузки Р_д = 190 кН:

Окончательно принимаем ℓ_убт(1) = 200 м, т.е. 8 свечей по 25 метров

Общий вес УБТ в жидкости по формуле (5.6):

Общая длина компоновки низа бурильной колонны рассчитывается по формуле (5.7):

м

8)Интервал 1560-1700м-для ГЗД

Выбираем диаметр первой степени УБТ, расположенных над долотом. По формуле (5.1):

d_убт(1) =

С учетом табл. 5.1. окончательно d_убт = 0,178 м.

По табл. 5.1. согласно диаметру долота выбираем диаметр бурильных труб d_н = 0,140 м.

Примем диаметр труб наддолотного комплекта равным диаметру остальных бурильных труб:

D_нк = d_н = 0,140 м.

Наружный диаметр УБТ выбраны правильно.

Определяем тип УБТ: УБТ-178 изготовленные из стали «Д»..

Определим общую длину двухступенчатой УБТ для создания необходимой осевой нагрузки Р_д = 190 кН:

Окончательно принимаем ℓ_убт(1) = 200 м, т.е. 8 свечей по 25 метров

Общий вес УБТ в жидкости по формуле (5.6):

Общая длина компоновки низа бурильной колонны рассчитывается по формуле (5.7):

м

9)Интервал 1700-1822м-для ГЗД

Выбираем диаметр первой степени УБТ, расположенных над долотом. По формуле (5.1):

d_убт(1) =

С учетом табл. 5.1. окончательно d_убт = 0,178 м.

По табл. 5.1. согласно диаметру долота выбираем диаметр бурильных труб d_н = 0,140 м.

Примем диаметр труб наддолотного комплекта равным диаметру остальных бурильных труб:

D_нк = d_н = 0,140 м.

Наружный диаметр УБТ выбраны правильно.

Определяем тип УБТ: УБТ-178 изготовленные из стали «Д»..

Определим общую длину двухступенчатой УБТ для создания необходимой осевой нагрузки Р_д = 190 кН:

Окончательно принимаем ℓ_убт(1) = 200 м, т.е. 8 свечей по 25 метров

Общий вес УБТ в жидкости по формуле (5.6):

Общая длина компоновки низа бурильной колонны рассчитывается по формуле (5.7):

м

8.2 Расчет колонны бурильных труб на статическую прочность.

1)Интервал 0-60м-для роторного способа

Длину НК принимаем равной 250 м. С целью повышения усталостной прочности составим его из труб со стабилизирующими поясками типа ТБПВ-127х9Д (предел текучести σ_т – 373 МПа).

Вес НК в жидкости вычисляем по формуле

кН

Возможный перепад давления в долоте при использовании гидромониторного эффекта (υ_д ≥ 80 м/с) определим по формуле:

29-04-2015, 00:57