2 Техническая часть. 2 техническая часть 1 Обоснование точки заложения скважины
 Скачать 1.94 Mb.
|
|
2.8 Выбор способа бурения Одним из ответственных этапов при проектировании технологии углубления является принятие решения об использовании того или иного способа бурения, так как в дальнейшем выбранный способ определяет многие технические решения – режимы бурения, гидравлическую программу, бурильный инструмент, тип буровой установки и, как следствие, технологию крепления скважин [11]. При бурении под направление (в интервале 0-50 м) применяется роторный способ бурения, а бурение дальнейшего интервала под кондуктор и эксплуатационную колонну осуществляется турбинным способом. Для выполнения данного задания необходимо определить время контакта долота с забоем τк , млс и рассчитать частоту вращения долота ni , об/мин для обеспечения τк [11]. Для остальных интервалов выбор способа бурения определим по частоте вращения долота n ,об/мин, обеспечивающей необходимое время контакта к, млс для объемного разрушения горных пород в каждом интервале, которая рассчитывается по формуле  (18)где R – радиус долота, см; tz – шаг зубьев по периферийному венцу шарошки, мм. Интервал 0 – 50 м n = 65 об/мин. Интервал 50 – 810 м  об/мин.Интервал 810 - 2200 м  об/мин.Интервал 2200 - 2900 м  об/мин.Подставив исходные значения в формулу (18) получим результаты, представленные в таблице 23. Таблица 23– Обоснование способа бурения
2.9 Анализ и выбор типа породоразрушающего инструмента и схемы их промывки Выбор эффективного типа долота для бурения скважины в интервалах одинаковой буримости выполняется с помощью классификационной таблицы соответствия (КТС) типа шарошечных долот свойствам горных пород. Выбор типа долот выполняется с учетом твердости и абразивности горных пород, слагающих разрез [12]. Затем на основе анализа промысловых данных уточняется тип долота. Методика выбора типа долот для остальных интервалов аналогична. Исходными данными являются категории твердости Кт и абразивности Ка из таблицы 3. Интервал 0-50 м Кт = 0,1-1,0, Ка = 1-2. Принимается долото 393,7 VU-KLS11TGP-R905 со стальным вооружением и комбинированным промывочным отверстием. Интервал 50-810 м Кт = 1,0-3,4, Ка = 1-2. Принимается долото 295,3 V-54X-R175 с твердосплавным вооружением. Интервал 810-2200 м Кт=3,4-3,8, Ка=1-8. Принимается долото 215,9 V-QCN51X-R524 с твердосплавным вооружением и комбинированной асимметричной промывкой. Интервал 2200-2900 м Кт=3,8-4,4 Ка=1-8. Принимается долото 215,9 VU-KNLS54X-R816 с твердосплавным вооружением и комбинированной промывкой. Характеристика применяемых долот и системы промывки представлены в таблице 24. Таблица 24 - Характеристика применяемых долот и системы промывки
2.10 Проектирование режима бурения 2.10.1 Расчет осевой нагрузки на долото Осевая нагрузка на долото G, кН определяется по методике [11] из условия объемного разрушения пород на забое скважины, исходя из твердости горных пород по штампу Рш G = Рш · Fк , (19) где Рш - твердость пород по штампу, МПа; Fк - проекция площади контакта нескольких зубцов долота в момент окончания единичного силового взаимодействия с забоем или в момент интенсивного силового контакта зубцов с породой, м2. Площадь контакта Fк , м2 определяется по формуле Fк = 0,4Σℓiв3, (20) где Σℓi- средняя сумма длин зубьев долота по образующим от трех шарошек долота, в предположении, что три шарошки находятся в одновременном силовом контакте с забоем, м; в3 - ширина площадки притупления зубьев долота с условием вдавливания в породу, м. Максимальная нагрузка на долото Gmax , кН определяется по формуле Gmax = Ршmax · Fк, (21) где Ршmax – максимальная твердость по штампу. Динамическую составляющую осевой нагрузки на долото Gд, кН вычисляем по следующей формуле Gд = 0,15 · Gmax . (22) Статическая составляющая осевой нагрузки на долото Gст , кН будет равна Gст = 0,85 · Gmax , кН. (23) Интервал 0-50 м Gmin = 10·106·0,53·10-6 = 5,3 кН; Gmax = 50·106·0,53·106 = 26,5 кН; Gср =  кН;Gд = 0,15·26,5 = 3,9 кН; Gст = 0,85·26,5 = 22,5 кН. Для остальных интервалов расчет проводится аналогично, результаты заносим в таблицу 25. Таблица 25 – Сводные данные по расчету осевой нагрузки на долото
2.10.2 Обоснование расхода бурового раствора Расход промывочной жидкости Q, м3/с находим по методике [11] должен удовлетворять следующему условию Qmin ≤ Q ≤ Qтн, (24) где Qmin – минимально необходимый расход промывочной жидкости, позволяющий эффективно очищать забой от выбуренной породы, м3/с; Qтн – технологически необходимая величина расхода промывочной жидкости, удовлетворяющая основным технологическим требованиям процесса углубления скважины, м3/с; Минимальный расход, необходимый для очистки забоя от шлама  , м3/с определяется по формуле , (25)где  - условный диаметр (размер) частиц выбуренной породы, м - плотность разбуриваемых пород и промывочной жидкости вкольцевом пространстве скважины, кг/м3;  - площадь кольцевого пространства, м2. , (26) где Dc - диаметр скважины, м; dmin- минимальный диаметр бурильных труб, м. Технологически необходимый расход промывочной жидкости Qтн , м3/с определяется по формуле Qтн =  , (27)где Pmax – максимальное давление на выкиде бурового насоса, Па; ρ1, ρ2 – плотность промывочной жидкости внутри бурильного инструмента и в заколонном пространстве, кг/м3; а1 – коэффициент гидросопротивлений, не зависящих от глубины скважины, м-4; вi, вj – коэффициенты гидросопротивлений, зависящие от глубины скважины, м-5; li, lj – длины секций бурильной колонны, м. Максимальная величина давления на выкиде насоса  , МПа определяется по формуле , (28) где  - максимальная нагрузка на долото, кН; - вес вращающихся элементов турбобура, кН; - нагрузка на пяту турбобура, кН; - средняя площадь по среднему диаметру турбинок, м2;  - перепад давления в турбобуре, МПа; -давление необходимое для очистки забоя от выбуренной породы, МПа. Вес вращающихся деталей турбобура , кН рассчитывается по формуле , (29)где  - вес турбобура, кН; - коэффициент учитывающий Архимедову силу.Средняя площадь по среднему диаметру турбинок , м2 определяется по формуле =0,786· , (30)где  - средний диаметр турбинок, м.Давление необходимое для очистки забоя от выбуренной породы , МПа рассчитывается по формуле , (31)где  - мощность расходуемая на очистку забоя от шлама, кВт; - минимальный расход бурового раствора, л/с.Мощность расходуемая на очистку забоя от шлама , кВт рассчитывается по формуле , (32)где  - диаметр скважины, м; - ускорение свободного падения, м/с2; - плотность горных пород и бурового раствора, кг/м3; - механическая скорость бурения, м/с; - глубина скважины, м.Интервал 50-810 м  м2; ·0,063= 46 л/с; кВт; МПа; МПа; л/с;46 ≤ Q ≤ 48. Для остальных интервалов расчет проводится аналогично, результаты заносим в таблицу 26. Таблица 26 - Результаты расчетов
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
