курсач ргп. Ение геологического разреза месторождения на пачки одинаковой буримости и выбор типа буровых долот
 Скачать 0.83 Mb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ТЮМЕНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» ВЫСШАЯ ИНЖЕНЕРНАЯ ШКОЛА EG КАФЕДРА «БУРЕНИЕ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН» КУРСОВАЯ РАБОТА на тему: «Разделение геологического разреза месторождения на пачки одинаковой буримости и выбор типа буровых долот» по дисциплине: «Разрушение горных пород» 30-1002.РГП.КР.088.2022.ПЗ Руководитель проекта К.т.н., доцент Анашкина А.Е. Дата защиты _______________ Оценка ___________________ Тюмень, 2022 Студент гр. БСб-20-1 __________ Искандаров А.З. МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ТЮМЕНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» ВЫСШАЯ ИНЖЕНЕРНАЯ ШКОЛА EG КАФЕДРА «БУРЕНИЕ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН» КУРСОВАЯ РАБОТА по дисциплине “Разрушение горных пород при бурении скважин” Задание №_88_ Группа _БСб-20-1__ Студент_Искандаров Анваржон Зайлобиддин угли______ Дата выдачи _____________ Срок предоставления: _______________ . Тема: «Разделение геологического разреза месторождения на пачки одинако- вой буримости и выбор типа буровых долот» СОСТАВ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ: Титульный лист Задание Содержание Введение 1 Разбивка или уточнение геологического разреза на пачки (интервалы) одинаковой бури- мости. 1.1 Требования 1.2 Проверка однородности пачки одинаковой буримости 2 Выбор типа буровых долот по механическим свойствам горных пород и определение осевой нагрузки на долото 2.1 Предварительный выбор типа долот 2.2 Определение осевой нагрузки на долото 2.3 Сравнение расчѐтных значений осевых нагрузок на долото с максимально допустимы- ми. Список использованных источников 1. Спивак А.И., Попов А.Н., Разрушение горных пород при бурении скважин. М., Недра, 1994, с.260; 2. Абатуров В.Г., Кед А.В. Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Разрушение горных пород при бурении скважин» для студентов специальности 130504 – Тюмень, ТюмГНГУ, 2005, 36 с. 3. Абатуров В.Г., Овчинников В.П. Физико-механические свойства горных пород и поро- доразрушающий буровой инструмент [Текст]: Учебное пособие/Абатуров В.Г., Овчинников В.П.- Тюмень: издательство «Экспресс», 2008. – 240 с. 4.Анашкина А.Е. Шарошечные долота для сплошного бурения [Текст]: методические ука- зания к лабораторным работам /А.Е. Анашкина, М.В. Двойников – Тюмень: издательский центр БИК ТюмГНГУ, 2013.- 32 с. ПРИМЕЧАНИЕ: 1 Содержание задания и разделов обязательно уточняется с руководителем курсовой рабо- ты. 2 Оформление курсовой работы должно соответствовать требованиям задания и работы. 3 Задание студент берѐт из таблиц 1 и 2 методических указаний в соответствии с предпоследней и последней цифрами студенческого билета. Руководитель____________________________________ Анашкина А.Е. Задание к выполнению принял студент___________________ Искандаров А.З. Содержание Задание .................................................................................................................. 4 Введение ................................................................................................................ 6 1 Разбивка или уточнение геологического разреза месторождения на пачки (интервалы) одинаковой буримости .................................................................. 8 1.1 Требования ...................................................................................................... 8 1.2 Проверка однородности пачки одинаковой буримости ........................... 12 2 Выбор типа буровых долот по механическим свойствам горных пород и определение нагрузки на долото ...................................................................... 15 2.1 Предварительный выбор типа долот ............................................................. 15 Примечание ............................................................................................................ 17 Список использованных источников .................................................................. 18 Задание Таблица 1 – Исходные данные (породы) №8 Таблица 2 – Исходные данные (проходки) №8 Интервал, м Показатели отработки на долото № 400 – 1000 Проходка на долото, м 676 698 230 875 628 863 831 755 115 602 574 654 1000 – 1500 Проходка на долото, м 210 221 875 309 186 303 287 250 81 174 160 199 1500 – 2000 Проходка на долото, м 110 111 209 86 203 775 187 150 74 60 99 81 2000 - забой Проходка на долото, м 106 111 716 155 94 152 144 125 975 87 81 100 - Глубина скважины 1900 Введение Горные породы, слагающие разрез скважины, различны по составу, обла- дают различными свойствами и их разрушают резанием, скалыванием, исти- ранием, дроблением. Характер разрушения зависит от твердости и пластич- ности пород. Породы мягкие и пластичные наиболее эффективно разруша- ются резанием, а твердые и хрупкие – дроблением. Поэтому для разрушения пород с определенными механическими и абразивными свойствами приме- няются соответствующего типа инструменты. Основным инструментом для механического разрушения горных пород в процессе бурения скважины является долото. В современной практике при- меняются различные виды и типы долот. Энергозатраты, качество работы и скорость бурения напрямую зависят от правильной подборки долота, от ка- чества его изготовления и свойств материала, из которого он изготовлен. Бурильные долота и бурильные головки изготовляют из прочных и изно- состойких материалов, т.к. в процессе бурения на долото действуют осевые и ударные нагрузки, вращающий момент, а также давление и хим. активность промывочной жидкости. Для секций (лап) и шарошек бурового долота при- меняют хромоникельмолибденовые, хромоникелевые и никельмолибденовые стали. Выпускаются бурильные долота и бурильные головки, оснащѐнные природными или синтетическими алмазами. Некоторые типы долот изготов- ляют из сталей электрошлакового и вакуумно-дугового переплавов. Совершенствование буровых долот осуществляется в направлении улуч- шения их конструкций: создания новых схем опор с герметизированный мас- лонаполненными опорами для низкооборотного и высокооборотного буре- ния; применения новых форм твѐрдосплавных зубков; изыскания более изно- состойких материалов; повышения точности изготовления деталей и сборки бурового долота, а также применения более совершенных схем подвода про- мывочной жидкости к забою скважины. Процесс изучения дисциплины, в частности курсовой работы, направлен на формирование следующих компетенции: Общепрофессиональных (ОПК): - выработать навык использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности; - применять методы математического анализа и моделирования, теорети- ческого и экспериментального исследования. Профессиональных (ПК): - ПК-4 - способностью оценивать риски и определять меры по обеспече- нию безопасности технологических процессов в нефтегазовом производстве; - ПК-9 - способностью осуществлять оперативный контроль за техниче- ским состоянием технологического оборудования, используемого при строи- тельстве скважин; - ПК-12 - готовностью участвовать в испытании нового оборудования, опытных образцов, отработке новых технологических режимов при строи- тельстве скважин; - ПК-25 - способностью использовать физико-математический аппарат для решения расчетно-аналитических задач, возникающих в ходе профессио- нальной деятельности. Важнейшей задачей выполняемой курсовой работы является умение определять пачки одинаковой буримости и выбор долота для каждого из ин- тервалов, также расчет осевой нагрузки выбранных долот. 1 Разбивка или уточнение геологического разреза месторождения на пачки (интервалы) одинаковой буримости 1.1 Требования Определение показателей на интервале 400 – 1000 метров. Значения проходки долота для данного интервала выписываем и распола- гаем в вариационный ряд в порядке возрастания. 115<230<574<602<628<654<676<698<755<831<863<875 Проводится проверка крайних значений вариационного ряда статистиче- ским методом, чтобы исключить грубые ошибки. не является членом вариационного ряда. является членом вариационного ряда. После исключения грубых ошибок, вариационный ряд принимает вид: 230<574<602<628<654<676<698<755<831<863<875 Определяются характеристики данного вариационного ряда. Среднее значение: ̅̅̅ ∑ ̅̅̅ Среднее квадратичное отклонение: √ ∑ ( ̅ ) Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 8 30-1002.РГП.КР.088.2022.ПЗ Разраб. Искандаров А.З. Провер. Анашкина А.Е. «Разделение геологического разреза месторождения на пачки одинаковой буримости и выбор типа буровых долот» Лит. Листов 18 ТИУ, ВИШ, БСб-20-1 Определение показателей на интервале 1000-1500 метров. Производится аналогичный расчет , как для интервала 400-1000 метров. 81<160<174<186<199<210<221<250<287<303<309<875 является членом вариационного ряда. и являются грубыми ошибками и исключаются из вариационного ряда. После исключения грубых ошибок, вариационный ряд принимает вид: 81<160<174<186<199<210<221<250<287<303 Будут определены характеристики данного вариационного ряда. Среднее значение: ̅̅̅ ∑ ̅̅̅ Среднее квадратичное отклонение: √ ∑ ( ̅̅̅) Лист 9 30-1002.РГП.КР.088.2022.ПЗ Определение показателей на интервале 1500 - 2000 метров. 60<74<81<86<99<110<111<150<187<203<209<775 является членом вариационного ряда. и являются грубыми ошибками и исключаются из вариационного ряда. После исключения грубых ошибок, вариационный ряд принимает вид: 60<74<81<86<99<110<111<150<187<203 Будут определены характеристики данного вариационного ряда. Среднее значение: ̅̅̅ ∑ ̅̅̅ Среднее квадратичное отклонение: √ ∑ ( ̅̅̅) Лист 10 30-1002.РГП.КР.088.2022.ПЗ Определение показателей на интервале 2000 – забой. 81<87<94<100<106<111<125<144<152<155<716<975 является членом вариационного ряда. и являются грубыми ошибками и исключаются из вариационного ряда. После исключения грубых ошибок, вариационный ряд принимает вид: 81<87<94<100<106<111<125<144<152<155 Будут определены характеристики данного вариационного ряда. Среднее значение: ̅̅̅ ∑ ̅̅̅ Среднее квадратичное отклонение: √ ∑ ( ̅̅̅) Лист 11 30-1002.РГП.КР.088.2022.ПЗ 1.2 Проверка однородности пачки одинаковой буримости Необходимо рассчитывается и проверяется пачки с целью их возможного объединения. Необходимо вычислить общее квадратичное отклонение для сравнения двух соседних рядов. √ ( ) ( ) √ ( ) ( ) Также вычисляется параметр распределения Стьюдента: ̅̅̅ ̅̅̅ √ √ Значение сравнивается с значением при величине надежности 0,95 и определенном числе свободы: Данному соответствует значение , различия значений ̅̅̅ ̅̅̅ статически значимо на интервалах 400 – 1000 и 1000 – 1500 метров, поэтому пачки не должны быть объединены. Лист 12 30-1002.РГП.КР.088.2022.ПЗ Для следующих интервалов совершается аналогичная проверка. √ ( ) ( ) √ Значение сравниваются с значением при величине надежности 0,95 и определенном числе свободы: Данному соответствует значение , различия значений ̅̅̅ ̅̅̅ статически значимо на интервалах 1000 - 1500 и 1500 -2000 метров, поэтому пачки не должны быть объединены. √ ( ) ( ) √ Значение сравниваются с значением при величине надежности 0,95 и определенном числе свободы: Данному соответствует значение , различия значений ̅̅̅ ̅̅̅ статически значимо на интервалах 1500 – 2000 и 2000 – забой, поэтому пачки должны быть объединены. Лист 13 30-1002.РГП.КР.088.2022.ПЗ Вывод: - на интервалах 400 – 1000 м. и 1000 – 1500 м., пачки не должны быть объединены. - на интервалах 1500 – 2000 м. и 2000 – забой должны быть объединены. Лист 14 30-1002.РГП.КР.088.2022.ПЗ 2. Выбор типа буровых долот по механическим свойствам горных пород и определение осевой нагрузки на долото 2.1 Предварительный выбор типа долот. Таблица 3 – Параметры пород Интервалы Породы Твердость Абразивность , Мпа 400 – 1000 Ґлины 3 2 280 Известняки глини- стые 5 2 1000 1000 – 1500 Глины 3 2 280 Аргиллиты 3 3 380 1500 – 2000 Алевролит 5 6 750 2000 – забой Нефтенасыщенные песчаники 7 5 2000 Учитывая, что глубина скважины по варианту равна 1900 м, то интервал 2000 – забой, учитывать не будем. Таким образом последним интервалом считается 1500 – забой. Объединяются пачки одинаковой буримости и рас- считывается для каждой пачки их среднюю твердость и абразивность. Таблица 4 – Средние значения параметров пород для каждого интервала Интервалы Твердость Абразивность , МПа 400 - 1000 4 2 640 1000 - 1500 3 2,5 330 1500-забой 5 6 750 Необходимо использовать данные таблицы 4 для выбора рекомендуемого типа долот для каждой пачки. Рекомендуемый тип долота – М Предварительно принимаем долото – БИТ 295,3 ВТ 419 СР Рекомендуемый тип долота – М Предварительно принимаем долото –БИТ 220,7 ВТ 416 У Рекомендуемый тип долота – СЗ Предварительно принимаем долото- III 215,9 СЗ-ГНУ Лист 15 30-1002.РГП.КР.088.2022.ПЗ 2.2 Определение осевой нагрузки на долото. Осевую нагрузку на долото, по имеющимся данным по твердости горных пород по штампу определяется по формуле: Где, – интенсивность осевой нагрузки в кН на один мм диаметра до- лота. Осевая нагрузка на долото первой пачки: БИТ 295,3 ВТ 419 Р, = 0,5: Осевая нагрузка на долото второй пачки: БИТ 220,7 ВТ 416 У, = 0,5: Осевая нагрузка на долото третей пачки: III 215,9 СЗ-ГНУ, = 1: Сравнение расчетных значений осевых нагрузок на долото. Максимально допустимые нагрузки на долото: Таблица 5 – Допустимые значения осевых нагрузок Диаметр D, мм 165,1 190,5 215,9 244,5 269,9 265,3 Осевая нагрузка, кН 150 220 260 300 320 400 Необходимо сравнить расчетные значения осевых нагрузок с табличны- ми: Первая пачка 400 – 1000. , значит долото выбрано правильно. Вторая пачка 1000 – 1500. , значит долото выбрано правильно. Третья пачка 1500 – забой. , значит долото выбрано правильно. Лист 16 30-1002.РГП.КР.088.2022.ПЗ Долото - БИТ 295,3 ВТ 419 СР Долото - БИТ 220,7 ВТ 416 У Долото - III 215,9 СЗ-ГНУ Вывод: научился рассчитывать долота по типу породы и их осевые нагрузки. Определение этих параметров важно для безаварийной работы и максималь- но эффективного применения долота с экономической и технологической точки зрения. Список использованных источников 1. Спивак А.И., Попов А.Н., Разрушение горных пород при бурении скважин. М., Недра, 1994, с.260; 2Анашкина А.Е. Методические указания к выполнению курсовой рабо- ты по дисциплине «Разрушение горных пород при бурении скважин» для ба- калавров направления 21.03.01 «Нефтегазовое дело» – Тюмень, ТюмГНГУ, 2016, 36 с. 3. Абатуров В.Г., Овчинников В.П. Физико-механические свойства горных пород и породоразрушающий буровой инструмент [Текст]: Учебное пособие/Абатуров В.Г., Овчинников В.П.- Тюмень: издательство «Экспресс», 2008. – 240 с. 4.Анашкина А.Е. Шарошечные долота для сплошного бурения [Текст]: методические указания к лабораторным работам /А.Е. Анашкина, М.В. Двойников – Тюмень: издательский центр БИК ТюмГНГУ, 2013.- 32 с. |