Задачи по технологии бурения. задачи по бурению 1. 1. Расчет бурильной колонны

Название	1. Расчет бурильной колонны
Анкор	Задачи по технологии бурения
Дата	13.12.2022
Размер	134.97 Kb.
Формат файла
Имя файла	задачи по бурению 1.docx
Тип	Документы #842499

1. Расчет бурильной колонны

Расчет бурильной колонны включает:

1.1. Диаметр долота определяется из выражения:

,

где D_ок – диаметр обсадной колонны;

δ – толщина стенки обсадной колонны;

k₁ – зазор между обсадной колонной и долотом, k₁ = 2…4 мм в зависимости от диаметра долота.

Выбираем долото двушарошечное 132М-ГВ и его данные:

;

;

1.2. Диаметр забойного двигателя:

,

где k₂ – зазор между обсадной колонной и забойным двигателем, k₂ = 5…20 мм.

Из приложения выбираем забойный двигатель Д1-127 и его данные:

;

;

1.3. Диаметр УБТ определяется из условия:

Выбираем

1.4. Длина УБТ:

,

где G_д – нагрузка на долото для лопастных − 0,5·[ G_д ]);

[ Gд ] – допускаемая нагрузка на долото равная 65кН;

М_д – масса долота;

М_зд – масса забойного двигателя;

g – ускорение свободного падения;

k_з − коэффициент, учитывающий облегчение элементов бурильной

колонны в промывочной жидкости и определяется:

,

где ρ_пж – плотность промывочной жидкости;

ρ_м – плотность материала элементов компоновки

для стали;

q_УБТ– масса единицы длины УБТ равная 52,1 кг на 1м.

1.5. Количество УБТ:

,

где l_УБТ – длина одной УБТ равная 9150 мм.

Количество УБТ округляем до целого:

1.6.Уточненная длина УБТ:

1.7. Вес УБТ:

1.8. Диаметр бурильных труб

Выбираем бурильные трубы стальные с диаметром 103 мм.

1.9. Длина бурильных труб:

,

где L_зд – длина забойного двигателя.

1.10. Количество бурильных труб

,

l_БТ – длина одной БТ равная 9 м.

Округляем до целого

1.11. Уточнѐнная длина бурильных труб:

1.12. Вес бурильных труб:

,

где q_БТ – масса единицы длины БТ равная 9,2 кг.

1.13. Растягивающие напряжения на устье:

,

где k₄ – коэффициент, учитывающий инерционные силы и силы трения,

k₄ =1,15…1,35 в зависимости от глубины скважины;

F₀ – площадь проходного сечения по телу (по невысаженной части)

бурильной трубы;

F – площадь сечения тела трубы;

ΔP_д – перепад давления на долоте:

,

где Q – расход промывочной жидкости, определяется исходя из трех условий:

1) условие очистки забоя:

где q – удельный расход, q=0,6…0,8;

F_з – площадь забоя:

2) условие выноса шлама:

где ʋ_кп– скорость движения промывочной жидкости в кольцевом пространстве против бурильных труб, ʋ_кп = 0,6…1,0 м/с;

F_кп – площадь кольцевого пространства:

f_д– площадь промывочных отверстий долота:

,

где n – количество промывочных отверстий, для шарошечных с боковой промывкой – по количеству шарошек;

d_д – диаметр промывочного отверстия;

_д – коэффициент расхода, для гидромониторных долот _д= 0,8…0,9;

ΔP_зд – перепад давления в забойном двигателе:

где P_c, ρ_c, Q_c – значения перепада давления, плотности, расхода для

стандартной жидкости (воды) находим по приложению.

1.2. Основное расчетное уравнение

.

где σ_m – предел текучести материала бурильных труб равная 380 МПа;

n – коэффициент запаса, в зависимости от глубины скважины n=1,15…1,35.

4. Расчет цементирования

В качестве тампонажного принимаем цементный раствор с относительным водосодержанием m = 0,5.

4.1. Расчет объемов технологических жидкостей, количества цемента.

4.1.1. Объем буферной жидкости:

где D_д – диаметр долота, примененного для бурения скважины:

где Δ– зазор между обсадной колонной и стенками скважины ,

в зависимости от диаметра скважины Δ = 20…40 мм;

k₅ – коэффициент кавернозности;

F_кп - площадь сечения кольцевого пространства между обсадной колонной и стенками скважины;

H_б.ж. - высота столба буферной жидкости за обсадной колонной, H_б.ж.=200м.