Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны

Контрольная работа

по дисциплине:

«Технология бурения нефтяных и газовых скважин»

Вариант № 5

 

 

Выполнил: Столяров Борис Олегович

Группа НБ-03-4

Проверил: Кулябин Геннадий Андреевич

 

Тюмень 2006

Содержание

Подготовка исходных данных и определение механических свойств горных пород в заданных интервалах по их буримости

Составление основ регламента на углубление скважины

Выбор типа и модели долота и его промывочного узла

Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны

Проектирование режима бурения

Проектирование осевой нагрузки на долото

Определение частоты вращения долота

Расчеты технологически необходимых величин максимального давления на выкидке буровых насосов и перепада давления в промывочном узле долота

Проектирование подачи бурового раствора, выбор типа бурового насоса и проектной величины подачи (расхода)

Обоснование модели ГЗД.

Расчет диаметров выходных отверстий насадок бурового долота (диаметра струйных насадок)

Список использованной литературы

Подготовка исходных данных и определение механических свойств горных пород в заданных интервалах по их буримости

 

Глубина скважины, м.

Диаметр долота, мм.

Диаметр частиц шлама, мм.

Механическая скорость, м/ч.

Плотность промывочной жидкости, кг/м³.

Название и литология горной породы: Известняк пористокавернозный слабо трещиноватый.

Используя справочник по механическим и абразивным свойствам горных пород нефтяных и газовых месторождений [4] находим

Плотность горных пород, кг/м³,

Твердость по штампу, МПа,

Категория абразивности, ,

Категория твердости, .

Время интенсивного силового контакта вооружения долота с забоем, млс.

 

Составление основ регламента на углубление скважины

Выбор типа и модели долота и его промывочного узла

 

Анализируя горные породы по твердости, категории абразивности выбираем вооружение долота для средних абразивных пород (СЗ). Промывочный узел долота для данного типа пород принимаем симметричный с гидромониторными насадками. Исходя из этих данных, выбираем трехшарошечное долото с симметричной гидромониторной промывкой III 215,9 СЗ-ГВ.

 

Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны

 

Наружный диаметр стальных труб:

мм., ( 1 )

Принимаем мм., тип В с толщиной стенки 10 мм.

 

Наружный диаметр легкосплавных бурильных труб ЛБТ:

( 2 )

Принимаем мм., тип Д16-Т с толщиной стенки 11 мм.

 

Наружный диаметр утяжеленных бурильных труб УБТ:

( 3 )

мм.,

Принимаем УБТ диаметром 178 мм, тип УБТ-178 с толщиной стенки 49 мм.

 

Внутренние диаметры стальных труб, ЛБТ, УБТ соответственно равны

( 4 )

d_{в.ст.тр.} = 107 мм, d_В.ЛБТ = 125 мм, d_В.УБТ = 80 мм.

 

Диаметр турбобура:

( 5 )

мм.,

Принимаем диаметр турбобура равным 195 мм., и условно выбираем турбобур 3ТСШ1-195. Длина турбобура L_тб = 25,9 м, вес турбобура

G_тб = mg = 4320 × 9,81 = 42,38 кН. ( 6 )

Период продольных зубцовых вибраций долота с учетом деформируемости забоя:

( 7 )

- шаг зубьев на периферийном венце, =32 мм.,

R- радиус долота, R=107 мм.,

n– частота вращения долота, необходимая для объемного разрушения породы, условно принимаем n=395 об/мин.,

Е – модуль упругости, Е=2,1×10 Па,

F – площадь поперечного сечения тела динамически активного участка вала ГЗД, F=38 м²

- угол наклона оси шарошки к оси долота,

- коэффициент, который учитывает изменение частоты вращения вала ГЗД, =4

- динамическая нагрузка на долото, кН

=0,15 ( 8 )

=0,15

- статическая нагрузка на долото, кН

( 9 )

с – скорость звука в материале, с=5100 м/с.,

с.

 

Рассчитаем длину труб УБТ:

( 10 )

l₁ – длина бурильного инструмента от забоя до УБТ,

l₁= 0,3+0,3+25,9=26,5 м.,

l₂ – длина инструмента от забоя до верхней осевой опоры ГЗД, l₂=1,9 м.,

м.,

Принимаем длину УБТ: l_у ≈ 24м.

Длина стальных труб:

( 11)

- осевая нагрузка на долото, вес УБТ и забойного двигателя, кН,

в – коэффициент учитывающий Архимедову силу.

( 12 )

-плотность промывочной жидкости в затрубном пространстве, кг/м³,

- плотность материала труб В, =7800 кг/м³

- вес 1м. стальных труб в воздухе с учетом замковых соединений,

= 0,389 кН/м.

( 13 )

- вес 1 метра УБТ, = 1,56 кН/м.

кН.

кН.

Примем кН.

м.

Принимаем длину стальных труб: l_ст = 450 м

 

Длина ЛБТ:

( 14 )

м.

Принимаем длину ЛБТ: l_ЛБТ = 1599,5 м.