Выбор способа бурения

2.4 Выбор способа бурения

Основные требования к выбору способа вращения долота определяются необходимостью обеспечения успешной работы, проводки ствола скважины с высокими технико-экономическими показателями.

Выбор способа бурения зависит от технической оснащенности предприятия (парк буровых установок, буровых труб, забойных двигателей и т.п.), опыта бурения в данном районе.

Для бурения данной скважины выбираем бурение с помощью гидравлических забойных двигателей. Турбинный способ обладает рядом преимуществ по сравнению с роторным способом бурения:

механическая скорость выше, чем при роторном способе бурения;

облегчает отклонение ствола в требуемом направлении;

можно использовать все виды промывочной жидкости за исключением аэрированной;

возможность применения в колонне бурильных труб легкосплавных и тонкостенных стальных труб;

улучшаются условия работы, отсутствуют шум и вибрация.

2.5 Выбор компоновки и расчёт бурильной колонны

Исходные данные:

Скважина наклонно-направленная

Профиль четырёх интервальный

Глубина скважины по вертикали (Нс), м 2750

Глубина вертикального участка (Нв), м 200

R1 = 700 м, R2=2225 м, L=3180 м

Диаметр турбобура (Дт),м 195

Вес турбобура (Gm), Н 47900

Длина турбобура (ℓ1), мм 25700

Диаметр долота (Дд), мм 215,9

10) Перепад давления в турбобуре (DРт), МПа 3,9

11) Плотность бурового раствора (r), кг/м3 1150

2.5.1 Расчёт утяжеленных бурильных труб (УБТ)

Диаметр УБТ выбирается из конструкции скважины и условия обеспечения необходимой жесткости труб. Для нормальных условий при бурении долотом 215,9 мм принимается УБТ диаметром 178 мм. Диаметр бурильных труб принимаем Дбт = 127 мм.

т.к. 0,71 < 0,75 ё0,85, то

необходимо в компоновку включить одну свечу УБТ Ж159 мм для недопущения большой концентрации напряжений в этом переходном сечении.

Длина УБТ определяется из условия, что бурильная колонна не переходила в III форму устойчивости

(2.3)

Находим ℓкр = 45,8 м; РкрIII =93088,7 Н

Определяем длину УБТ ℓ0,

Длина одной свечи УБТ составляет 24 м, следовательно длина УБТ

ℓУБТ = 72 м (3 свечи).

Определим вес УБТ:

2.5.2 Расчет стальных бурильных труб (СБТ)

Определим длину СБТ:

(2.6)

где q0 – вес 1 м СБТ диаметром 127 мм, q0 = 262 н/м;

Gсбт – полный вес СБТ;

Длина свечи 24 м, поэтому примем количество свечей равное 21, а длина стальных труб 504 м.

2.5.3 Расчет легкосплавных бурильных труб (ЛБТ)

ℓЛБТ = Нскв - ℓУБТ - ℓСБТ = 3180 – 72 – 504 = 2604 м

принимаем ℓЛБТ = 2616 м (109 свечей).

2.5.4 Расчёт бурильной колонны на прочность

Расчёт ведётся по уравнению Сушона

Тв = Тн ехр(DaЧf)+ b ЧqЧℓЧexp(0.5DaЧf)Ч(cos`a ± f sin`a), (2.7)

где f – коэффициент сопротивления движению;

b - коэффициент учитывающий Архимедову силу;

a - средний зенитный угол;

“ - ” – участок набора зенитного угла.

f = 0,18 - для глинистых пород

Для удобства вычислений составим таблицу 2.5.

Таблица 2.5 - Характеристики опасных сечений бурильной колонны

Для примера приведём расчёт Тв для участка 2-3, остальные участки рассчитываются аналогично.

ТВ2-3= 203,4Ч103ехр (0Ч0,18) +262Ч32,4Ч0,86Чехр (0,5Ч0Ч0,18)Ч(cos34+0,18Чsin34) = 210,18 кН.

Далее проводится проверка условия sсум Ј [s ], (2.8)

Где

Исходные данные для расчёта

Рн = 1 МПа

Д = 147 мм

d = 125 мм

Е = 2,1·1011 Па

R1 = 700

n = 1,45

sт = 300 МПа

Результаты расчётов для наглядности представлены в таблице 2.6.

Таблица 2.6 - Результаты расчётов

сум

Следовательно условие прочности выполняется.

2.5.5 Выбор компоновок бурильного инструмента

Правильно выбранная компоновка позволяет без осложнений, с наименьшими затратами пробурить скважину до проектной глубины.

Для разрушения горной породы применяем трехшарошечные долота. С целью создания осевой нагрузки на долото и для повышения жесткости бурильной колонны применяем УБТ. Для передачи вращения долоту используют турбобуры.

Выбранные компоновки бурильного инструмента представлены в таблице 2.7.

Похожие работы

Обеспечение экологической безопасности строительства скважин на море

Скачать

19672

3

0

... среде (табл. 1). Следовательно, при сбросе промывочной жидкости или шлама в морскую среду ее мутность будет сохраняться длительное время. Таким образом, при оценке экологической безопасности строительства скважин необходимо анализировать свойства бурового шлама, а не выбуренной породы. Отработанные буровые технологические жидкости. В процессе бурения, помимо промывочной, применяются и другие ...

Эксплуатационные скважины для освоения месторождений Западной Сибири

Скачать

245136

36

9

... . Необходимость в цементировании "хвостовиков" или секций обсадных колонн возникает, если в конструкции скважины предусмотрен спуск колонны в виде "хвостовиков" или секций [2]. Выбираем простейший, наиболее технологичный и распространенный на данном месторождении и в Западной Сибири способ прямого цементирования, который предполагает доставку тампонажной смеси в затрубное пространство через ...

Ликвидация осложнений при строительстве скважин с использованием профильных перекрывателей

Скачать

13859

0

0

... и доработка в ОФ ЗАО "ССК" новой технологии ликвидации поглощений промывочной жидкости за счет использования профильных перекрывателей позволяет добиться значительного снижения материальных затрат на ликвидацию осложнений и на строительство скважин за счет облегчения конструкции скважин. Методы борьбы с катастрофическими поглощениями промывочной жидкости при бурении скважин Поглощение бурового ...

Технология строительства метрополитена

Скачать

62425

9

3

...                     2.2. Введение.   Вертикальный ствол является вскрывающей горной выработкой для раскрытия фронта проходческих работ при строительстве станций метрополитена глубокого заложения. В процессе строительства подземного сооружения через вертикальный ствол ведут все строительные работы. Он служит для выдачи породы, подачи материалов, оборудования и элементов обделки, для ...