Выбор долот и проектирование режима бурения

Курсовой проект

 

по дисциплине:«Технология бурения нефтяных и газовых скважин»

на тему:«Совершенствование технологии бурения на площади»

ЗАДАНИЕ № 81

 

Выполнил: студент группы РБ-11-01Ведерников М.С.

 

 

Руководитель: профессор, д.т.н. Леонов Е.Г.

 

 

Дата защиты ________ Оценка _________

Москва 2014

Содержание:

 

 

1. Введение.............................................................................................….. 2

2. Исходные данные..............................................................….........……. 3

3. Проверочный расчет расхода и плотности промывочной жидкости в

ранее пробуренных скважинах при отработке долот...................……. 5

4. Выбор числа насосов и диаметра цилиндровых втулок…………….... 7

5. Разделение интервала отработки долот на участки пород одинаковой

буримости……………………………………..……………………...... 8

6. Выбор оптимального режима бурения..................………....................... 10

7. Проектирование бурильной колонны................................................. 17

8. Гидравлический расчет циркуляционной системы..........….......…....... 22

9. Выводы........................................................................................................ 29

10. Литература................................................................................................ 30

 

Введение.

Курсовой проект является завершающим этапом изучения дисциплины “Технология бурения нефтяных и газовых скважин”. При выполнении проекта студенты закрепляют знания, полученные в предыдущих курсах, учатся работать со справочной литературой, а также приобретают практические навыки в выполнении расчетов.

Правильно запроектированные режимы работы насосов и долот, параметры бурильной колонны и процесса промывки скважины являются одними из определяющих факторов для успешного ведения буровых работ.

При выполнении проекта студент должен разработать ряд основных вопросов технологии бурения скважины, которые определяются геологическими условиями разбуриваемой толщи пород, характеристиками используемого бурового оборудования и опытом его применения. Эти условия и характеристики представляют собой совокупность исходных данных, необходимых для выполнения всех расчетов при проектировании.

К ним относятся: конструкция и профиль скважины, характеристики наземного оборудования и долот, способ бурения данного интервала, плотность и реологические свойства промывочной жидкости, режимы бурения и результаты отработки долот, пластовые давления и давления гидроразрыва (поглощения) пластов, слагающих разбуриваемый интервал.

 

Исходные данные

 

Наименование параметров	Обозначение в формулах	Единица измерения	Значение
1. Глубина бурения скважины 2. Глубина залегания кровли продуктивного пласта Пластовый флюид 3. Пластовое давление 4. Глубина залегания подошвы слабого пласта 5. Давление гидроразрыва 6. Свойства промывочной жидкости а) плотность б) динамическое напряжение сдвига в) пластическая вязкость 7. Марка и количество установленных буро- вых насосов 8. Размеры наземной обвязки: а) условный размер стояка б) диаметр проходного канала бурового рукава в) диаметр проходного канала вертлюга г) диаметр проходного канала ведущей трубы 9. Миним-я скорость жид-и в затрубном простр-е, обеспечивающая вынос шлама 10. Интервал отработки долот в скв.1 и 2 11. Типоразмер отработанных долот в скв.1 12. Проходка в скв.1: на долото 13. Время бурения в скв.1: долотом 1 14. Типоразмер отработанных долот в скв.2: 15. Проходка в скв.2: на долото 16. Время бурения в скв.2: долотом 17. Тип турбобура 18. Осевая нагрузка 19. Подача жидкости 20. Минимальный наружный диаметр труб в компановке бурильной колонны.	L Lk - Рпл Lп Рг r t0 h УНТБ-950 - - - - vk L - hд11 hд12 hд13 hд14 hд15 hд16 hд17 hд18 hд19 t11 t12 t13 t14 t15 t16 t17 t18 t19 - hд21 hд22 hд23 hд24 hд25 hд26 hд27 hд28 hд29 t21 t22 t23 t24 t25 t26 t27 t28 t29 - Pд Q0 dн	м м - МПа м МПа кг/м3 Па Па·с шт - мм мм мм м/с м - м м м м м м м м м ч ч ч ч ч ч ч ч ч - м м м м м м м м м ч ч ч ч ч ч ч ч ч - кН м3/с м	вода 36,6 0,035 0,45 2650-3200 Ш 269,9СЗ-ГВ Ш269,9 С-ГВ А9Ш 0,038 0,127

Выбор долот и проектирование режима бурения.

Проверочный расчет расхода и плотности промывочной жидкости в ранее пробуренных скважинах при отработке долот.

 

При данной в задании скорости восходящего потока промывочной жид-кости в затрубном пространстве v_к=0,45 м/с находим расход промывочной жидкости, необходимый для выноса шлама по формуле:

(2.1, [1])

где d_c - диаметр скважины, принимаемый равным диаметру долота, которым производилось бурение данного интервала м; d_н - минимальный наружный диаметр труб бурильной колонны, м. Подставив их значения, находим:

Q₁= ∙ (0,2699² – 0,127²)∙0,45=0,02м³/с.

Наряду с определением расхода Q₁ по формуле (2.1) находим второе значение расхода Q₂, обеспечивающего очистку забоя скважины от шлама по формуле:

(2.2, [1])

где значения коэффициента a при бурении турбинным способом находится в диапазоне 0,5 ÷ 0,7 м/с. Тогда

Q₂= (0, 5÷0,7) 0,2699² = (0,028÷0,040) м³/с.

Для того чтобы отработка долот производилась при удовлетворительной очистке забоя и ствола скважины необходимо, чтобы подача насосов Q₀ удовлетворяла следующему условию:

Q₀ ≥ max{Q₁,Q₂}. (2.3, [1])

 

Сравнивая значения Q₁ и Q₂ с фактическим расходом жидкости Q₀ = 0,038 м³/с в скв. №1 и №2, видим, что он не удовлетворяет условию (2.3):

Q₀ = 0,038м³/с< max{Q₁=0,02м³/с,Q₂=0,028…0,040 м³/с}.

 

Исходя из условия создания противодавления, препятствующего притоку в скважину пластовых жидкостей и газов, проверим соответствие плотности промывочной жидкости, использованной в скважине №1 и №2 требованиям «Единых технических правил ведения работ при строительстве скважин на нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождениях, 1983г».

(2.4, [1])

где ρ – плотность данной в задании промывочной жидкости, кг/м³; p_пл – пластовое давление, Па; g – ускорение свободного падения, м/с²; L – глубина скважины, м;

 

Согласно существующим правилам рекомендованы следующие значения Kзи Δ p:

 

Kз=1,05 и Δ p=3 МПа при L>1200

Подставив данные и рекомендованные значения, получаем:

 

 

 

Полученное значение не совпадает с величиной плотности, примененной в скважине №1 и № 2. Выберем данную плотность в качестве расчетной.