Ответы. Определение потребной мощности уб для спо и бурения. Передача механической и гидравлической мощности на долото
 Скачать 344.32 Kb.
|
|
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТРЕБНОЙ МОЩНОСТИ УБ ДЛЯ СПО И БУРЕНИЯ. ПЕРЕДАЧАМЕХАНИЧЕСКОЙ И ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ МОЩНОСТИ НА ДОЛОТО Спуско-подъемный агрегат (СПА) буровой установки в общем случае включает в свой состав: - приводной двигатель; - редуктор; - коробку передач; - лебедку; - главный тормоз; - вспомогательный тормоз; - стояночный тормоз (стопорное устройство); - вспомогательный (аварийный) привод; - регулятор подачи долота; - муфты соединения валов и переключения передач (постоянные и сцепные); - устройства управления (электрические, механические, пневматические). В совокупности с талевым механизмом, вышкой, балконом верхового рабочего с пальцами для свечей, подсвечниками, механизмами подвешивания колонны труб и свинчивания-развинчивания резьбовых соединений и вспомогательной лебедкой СПА образует спуско-подъемный комплекс буровой установки. В некоторых схемах от вала СПА осуществляется привод ротора и вспомогательной лебедки буровой установки. Наибольшее распространение в отечественных буровых установках получили следующие кинематические схемы СПА: 1) одновальная лебедка с нерегулируемым электроприводом переменного тока и цепной трансмиссией (БУ 5000/320 ЭУ-1); 2) двухвальная лебедка с нерегулируемым электроприводом переменного тока и цепной трансмиссией (Уралмаш 3000ЭУК); 3) трехвальная лебедка с дизельным приводом, ременно-зубчато-цепной трансмиссией и независимой быстрой скоростью (Уралмаш 3Д); 4) одновальная лебедка с регулируемым электроприводом постоянного тока и двухскоростной зубчатой коробкой передач (БУ 3200/200ЭУК-3МA); 5) одновальная лебедка с регулируемым электроприводом постоянного тока и двухскоростной планетарной зубчатой коробкой передач (БУ 2900/200ЭПК); 6) трехвальная лебедка с регулируемым электроприводом постоянного или переменного тока и зубчатой трансмиссией, без ленточного и отдельного вспомогательного тормоза (серии ЭТ) Мощность двигателя, расходуемая в процессе собственно бурения, складывается из трех основных составляющих:,где, Nz - мощность, расходуемая на забое скважины; Nт - мощность на вращение колонны бурильных труб в скважине; Nст - мощность, расходуемая в трансмиссии и других узлах бурового станка. Гидравлическая мощность на долоте, кВт  1.3 Механическая мощность на долоте, кВт  2. ВСКРЫТИЕ БУРЕНИЕМ ПРОДУКТИВНОГО ГОРИЗОНТА В РЕЖИМЕ БЛИЗКОМ К РАВНОВЕСНОМУ СОСТОЯНИЮ ДАВЛЕНИЙ В СКВАЖИНЕ И ПРОДУКТИВНОМ ПЛАСТЕ. Вскрытие пластов на условиях репрессии не всегда обеспечивает качественное вскрытие продуктивных пластов и достижение высоких техникоэкономических показателей бурения. Во-первых, возможно сильное загрязнение ПЗП, гидрорвзрывы пластов, поглощения бурового раствора. Во- вторых, затрудняются условия разрушения горных пород, снижается механическая скорость бурения. В последнее время в буровой практике иногда для вскрытия пластов с низкими пластовыми давлениями (kа 1) и высокой проницаемостью используется метод, при котором давление в скважине примерно равно пластовому (равновесие) или даже ниже его (депрессия). Это делается для уменьшения возможности загрязнения приствольной зоны пласта буровым раствором, его фильтратом и твердой фазой. Конечно, в условиях нестабильности гидродинамических процессов в скважине при бурении и СПО точного равенства забойного и пластового давлений достичь невозможно. Поэтому предварительно устанавливаются, а потом соблюдаются и контролируются допустимые и оптимальные величины минимальной репрессии, обеспечивающие безопасность проведения буровых работ и достижение высоких показателей первичного вскрытия продуктивной толщи. При вскрытии пласта на «равновесии» используют 2 вида бурового раствора. Первый используется для бурения. Его плотность подбирается из условия, при котором гидростатическое давление раствора на забой в сумме с гидродинамическим давлением в затрубном пространстве равно пластовому давлению. Второй раствор имеет большую плотность и закачивается в скважину после отработки долота на период спуско-подъемных операций (СПО) для предотвращения проявлений. Такой раствор не позволяет работать пласту при СПО. Перед началом последующего долбления операция смены растворов осуществляется в обратной последовательности. Недостатками этого способа является то, что для его реализации требуются дополнительные затраты на приготовление второго объема бурового раствора, а также времени на замену одного раствора другим. Кроме того, полностью не исключается возможность загрязнения приствольной зоны продуктивных пластов. Вскрытие продуктивных пластов на равновесии забойного и пластового давления, как правило, проводится с применением водо-нефтяных эмульсий или суспензии, газированных жидкостей или пен. При этом вода из эмульсии, пены также может впитываться в продуктивную толщу под действием капиллярных и осмотических сил, что может привести к частичному загрязнению приствольной зоны продуктивных пластов. Способ вскрытия продуктивных пластов на несбалансированном давлении в скважине (депрессии) реализуется в основном для условий низких пластовых давлений. Этот способ предполагает применение аэрированных промывочных жидкостей, пен, газов. Регулирование давления в скважине при такой технологии производится изменением плотности промывочной жидкости, степенью аэрации жидкости, величиной избыточного давления на устье скважины. В процессе вскрытия пластов на депрессии устье скважины герметизируется универсальными и вращающимися превенторами, которые позволяет перемещать бурильную колонну и наращивать ее. Для получения аэрированных жидкостей и пен применяют газогенераторные установки, компрессоры. В качестве основы буровых растворов используют техническую воду с ПАВ, нефть, дизельное топливо. Для очистки бурового раствора от выбуренной породы, поступающего пластового флюида используют нефтегазосепараторы, дегазаторы, шламоотделители, механические разрушители пен и др. устройства. Создание депрессии на забое скважины создает оптимальные гидравлические условия для разрушения горных пород и загрязнения ПЗП. Низкое забойное давление снижает удерживающую силу отрыва частиц от массива горных пород на забое, что способствует эффективному удалению этих частиц с забоя, способствует существенному повышению механической скорости бурения до 20-30%, проходки на долото до 60%, сокращению времени разбуривания продуктивного пласта. Отрицательное дифференциальное давление предупреждает ухудшение коллекторских свойств ПЗП, т.к. в процессе вскрытия пласта имеет место движение пластового флюида из пласта в скважину и кольматация пор и каналов твердой фазой и фильтратом раствора не происходит. Это существенно сокращает в последующем время на освоение скважины и ввод ее в эксплуатацию, удельный дебит скважин увеличивается в 2-4 раза. Рассматриваемая технология вскрытия пластов предполагает использование роторного способа бурения или применение винтовых забойных двигателей. Принципиальная схема расположения оборудования для бурения на депрессии приведена на рис. 2.1.  Рисунок 2.1 - Типовая схема обвязки оборудования при вскрытии пластов на депрессии В процессе вскрытия пластов на «равновесии» и депрессии устье скважины закрывается универсальным и вращающимися превенторами, которые позволяет перемещать бурильную колонну и наращивать ее. Буровой раствор выходит из скважины из подпревенторной выкидной линии и направляется в циркуляционную систему. Это позволяет в любой момент осуществить герметизацию устья скважины при начавшемся интенсивном нефтегазопроявлении. На вскрытие пластов этими методами требуется специальное разрешение органов Гостехнадзора РФ и противофонтанной службы. |