Гидравлический расчёт промывки скважины
Цель гидравлического расчета промывки скважины - определение потерь давления во всех элементах циркуляционной системы, дающие возможность правильного выбора забойного двигателя, типа долота и его промывочных узлов, а также давления нагнетания насосов, необходимое для удовлетворительной работы турбобура и компенсации потерь давления при циркуляции промывочной жидкости. Гидравлический расчет промывки скважины по интервалам бурения производится с помощью компьютерной программы «PREPS» [16].
Исходные данные для расчета приводятся в таблицах 45 - 50. Результаты расчетов сводятся в таблицу 51.
Таблица 45 - Исходные данные для интервала 0-40 м
| Наименование параметра | Единица измерения | Значение |
| Глубина залегания подошвы пласта, склонного к гидроразрыву | м | |
| Градиент гидроразрыва пласта | МПа/м | 0,02 |
| Глубина залегания кровли пласта, склонного к проявлению | м | |
| Пластовое давление | МПа | 0,4 |
| Плотность разбуриваемых пород | кг/м3 | |
| Максимальный диаметр шлама | м | 0,01 |
| Механическая скорость бурения | м/ч | |
| Средний диаметр ствола скважины | м | 0,433 |
| Привод долота - ротор | ||
| Секции бурильной колонны | ||
| УБТ | ||
| Длина секции | м | |
| Наружный диаметр труб | м | 0,178 |
| Внутренний диаметр труб | м | 0,090 |
| СБТ | ||
| Длина секции | м | |
| Наружный диаметр труб | м | 0,127 |
| Толщина стенки труб | м | 0,009 |
| Наружный диаметр замков труб | м | 0,152 |
| ЛБТ | - | |
| Длина секции | м | - |
| Наружный диаметр труб | м | - |
| Толщина стенки труб | м | - |
| Наружный диаметр замков труб | м | - |
| Внутренний диаметр замков труб | м | - |
| Наземная обвязка: | ||
| Стояк | м | 0,140 |
| Буровой рукав | м | 0,080 |
| Вертлюг | м | 0,080 |
| Ведущая труба | м | 0,100 |
| Параметры бурового раствора | ||
| Плотность | кг/м3 | |
| Пластическая вязкость | Па·с | 0,0136 |
| Динамическое напряжение сдвига | Па | 3,03 |
| Буровой насос УНБ-600 | шт. | |
| Диаметр цилиндровых втулок | м | |
| Число двойных ходов поршня в 1 мин | 1/мин | |
| Развиваемое давление | МПа | 12,6 |
| Коэффициент наполнения | 0,92 | |
| Производительность | м3/с | 0,063 |
| Количество гидромониторных насадок | шт. | - |
| Диаметр гидромониторных насадок | м | - |
Таблица 46 - Исходные данные для интервала 40-700(705) м
| Наименование параметра | Единица измерения | Значение |
| Глубина залегания подошвы пласта, склонного к гидроразрыву | м | |
| Градиент гидроразрыва пласта | МПа/м | 0,02 |
| Глубина залегания кровли пласта, склонного к проявлению | м | |
| Пластовое давление | МПа | |
| Плотность разбуриваемых пород | кг/м3 | |
| Максимальный диаметр шлама | м | 0,006 |
| Механическая скорость бурения | м/ч | 46,8 |
| Средний диаметр ствола скважины | м | 0,369 |
| Привод долота – забойный двигатель | ||
| Момент, необходимый для разрушения породы | Н·м | |
| Забойный двигатель – ТСШ-240 | ||
| Секции бурильной колонны | ||
| УБТ | ||
| Длина секции | м | |
| Наружный диаметр труб | м | 0,178 |
| Внутренний диаметр труб | м | 0,090 |
| СБТ | ||
| Длина секции | м | |
| Наружный диаметр труб | м | 0,127 |
| Толщина стенки труб | м | 0,009 |
| Наружный диаметр замков труб | м | 0,152 |
| ЛБТ | ||
| Длина секции | м | 559,1 |
| Наружный диаметр труб | м | 0,147 |
| Толщина стенки труб | м | 0,011 |
| Наружный диаметр замков труб | м | 0,178 |
| Внутренний диаметр замков труб | м | 0,101 |
| Наземная обвязка: | ||
| Стояк | м | 0,140 |
| Буровой рукав | м | 0,080 |
| Вертлюг | м | 0,080 |
| Ведущая труба | м | 0,100 |
| Параметры бурового раствора | ||
| Плотность | кг/м3 | |
| Пластическая вязкость | Па·с | 0,0133 |
| Динамическое напряжение сдвига | Па | 2,95 |
| Буровой насос УНБ-600 | шт. | |
| Диаметр цилиндровых втулок | м | |
| Число двойных ходов поршня в 1 мин | 1/мин | |
| Развиваемое давление | МПа | 12,6 |
| Коэффициент наполнения | 0,92 | |
| Производительность | м3/с | 0,044 |
| Количество гидромониторных насадок | шт. | - |
| Диаметр гидромониторных насадок | м | - |
Таблица 47 - Исходные данные для интервала 700(705)-975(984) м
| Наименование параметра | Единица измерения | Значение |
| Глубина залегания подошвы пласта, склонного к гидроразрыву | м | |
| Градиент гидроразрыва пласта | МПа/м | 0,017 |
| Глубина залегания кровли пласта, склонного к проявлению | м | |
| Пластовое давление | МПа | 9,75 |
| Плотность разбуриваемых пород | кг/м3 | |
| Максимальный диаметр шлама | м | 0,006 |
| Механическая скорость бурения | м/ч | |
| Средний диаметр ствола скважины | м | 0,269 |
| Привод долота – забойный двигатель | ||
| Момент, необходимый для разрушения породы | Н·м | |
| Забойный двигатель – 3ТСШ1-195 | ||
| Секции бурильной колонны | ||
| УБТ | ||
| Длина секции | м | |
| Наружный диаметр труб | м | 0,178 |
| Внутренний диаметр труб | м | 0,090 |
| СБТ | ||
| Длина секции | м | |
| Наружный диаметр труб | м | 0,127 |
| Толщина стенки труб | м | 0,009 |
| Наружный диаметр замков труб | м | 0,152 |
| ЛБТ | ||
| Длина секции | м | |
| Наружный диаметр труб | м | 0,147 |
| Толщина стенки труб | м | 0,011 |
| Наружный диаметр замков труб | м | 0,178 |
| Внутренний диаметр замков труб | м | 0,101 |
| Наземная обвязка: | ||
| Стояк | м | 0,140 |
| Буровой рукав | м | 0,080 |
| Вертлюг | м | 0,080 |
| Ведущая труба | м | 0,100 |
| Параметры бурового раствора | ||
| Плотность | кг/м3 | |
| Пластическая вязкость | Па·с | 0,0098 |
| Динамическое напряжение сдвига | Па | 2,18 |
| Буровой насос УНБ-600 | шт. | |
| Диаметр цилиндровых втулок | м | |
| Число двойных ходов поршня в 1 мин | 1/мин | |
| Развиваемое давление | МПа | 12,6 |
| Коэффициент наполнения | 0,92 | |
| Производительность | м3/с | 0,035 |
| Количество гидромониторных насадок | шт. | |
| Диаметр гидромониторных насадок | м | 0,0222 |
Таблица 48 - Исходные данные для интервала 975(984)-1740(1756) м
| Наименование параметра | Единица измерения | Значение |
| Глубина залегания подошвы пласта, склонного к гидроразрыву | м | |
| Градиент гидроразрыва пласта | МПа/м | 0,017 |
| Глубина залегания кровли пласта, склонного к проявлению | м | |
| Пластовое давление | МПа | 17,4 |
| Плотность разбуриваемых пород | кг/м3 | |
| Максимальный диаметр шлама | м | 0,004 |
| Механическая скорость бурения | м/ч | 28,8 |
| Средний диаметр ствола скважины | м | 0,269 |
| Привод долота – забойный двигатель | ||
| Момент, необходимый для разрушения породы | Н·м | |
| Забойный двигатель – 3ТСШ1-195 | ||
| Секции бурильной колонны | ||
| УБТ | ||
| Длина секции | м | |
| Наружный диаметр труб | м | 0,178 |
| Внутренний диаметр труб | м | 0,090 |
| СБТ | ||
| Длина секции | м | |
| Наружный диаметр труб | м | 0,127 |
| Толщина стенки труб | м | 0,009 |
| Наружный диаметр замков труб | м | 0,152 |
| ЛБТ | ||
| Длина секции | м | 1498,5 |
| Наружный диаметр труб | м | 0,147 |
| Толщина стенки труб | м | 0,011 |
| Наружный диаметр замков труб | м | 0,178 |
| Внутренний диаметр замков труб | м | 0,101 |
| Наземная обвязка: | ||
| Стояк | м | 0,140 |
| Буровой рукав | м | 0,080 |
| Вертлюг | м | 0,080 |
| Ведущая труба | м | 0,100 |
| Параметры бурового раствора | ||
| Плотность | кг/м3 | |
| Пластическая вязкость | Па·с | 0,0117 |
| Динамическое напряжение сдвига | Па | 2,61 |
| Буровой насос УНБ-600 | шт. | |
| Диаметр цилиндровых втулок | м | |
| Число двойных ходов поршня в 1 мин | 1/мин | |
| Развиваемое давление | МПа | 12,6 |
| Коэффициент наполнения | 0,92 | |
| Производительность | м3/с | 0,035 |
| Количество гидромониторных насадок | шт. | |
| Диаметр гидромониторных насадок | м | 0,0191 |
Таблица 49 - Исходные данные для интервала 1740(1756)-1990(2085) м
| Наименование параметра | Единица измерения | Значение |
| Глубина залегания подошвы пласта, склонного к гидроразрыву | м | |
| Градиент гидроразрыва пласта | МПа/м | 0,016 |
| Глубина залегания кровли пласта, склонного к проявлению | м | |
| Пластовое давление | МПа | 19,9 |
| Плотность разбуриваемых пород | кг/м3 | |
| Максимальный диаметр шлама | м | 0,004 |
| Механическая скорость бурения | м/ч | 28,8 |
| Средний диаметр ствола скважины | м | 0,269 |
| Привод долота – ВЗД | ||
| Момент, необходимый для разрушения породы | Н·м | |
| Забойный двигатель – ДГР-178.6/7.57 | ||
| Секции бурильной колонны | ||
| УБТ | ||
| Длина секции | м | |
| Наружный диаметр труб | м | 0,178 |
| Внутренний диаметр труб | м | 0,090 |
| СБТ | ||
| Длина секции | м | |
| Наружный диаметр труб | м | 0,127 |
| Толщина стенки труб | м | 0,009 |
| Наружный диаметр замков труб | м | 0,152 |
| ЛБТ | ||
| Длина секции | м | 1697,4 |
| Наружный диаметр труб | м | 0,147 |
| Толщина стенки труб | м | 0,011 |
| Наружный диаметр замков труб | м | 0,178 |
| Внутренний диаметр замков труб | м | 0,101 |
| Наземная обвязка: | ||
| Стояк | м | 0,140 |
| Буровой рукав | м | 0,080 |
| Вертлюг | м | 0,080 |
| Ведущая труба | м | 0,100 |
| Параметры бурового раствора | ||
| Плотность | кг/м3 | |
| Пластическая вязкость | Па·с | 0,0125 |
| Динамическое напряжение сдвига | Па | 2,78 |
| Буровой насос УНБ-600 | шт. | |
| Диаметр цилиндровых втулок | м | |
| Число двойных ходов поршня в 1 мин | 1/мин | |
| Развиваемое давление | МПа | 12,6 |
| Коэффициент наполнения | 0,92 | |
| Производительность | м3/с | 0,027 |
| Количество гидромониторных насадок | шт. | |
| Диаметр гидромониторных насадок | м | 0,0222 |
Таблица 50 - Исходные данные для интервала 1990(2085)-1990(2585) м
| Наименование параметра | Единица измерения | Значение |
| Глубина залегания подошвы пласта, склонного к гидроразрыву | м | |
| Градиент гидроразрыва пласта | МПа/м | 0,016 |
| Глубина залегания кровли пласта, склонного к проявлению | м | |
| Пластовое давление | МПа | 19,9 |
| Плотность разбуриваемых пород | кг/м3 | |
| Максимальный диаметр шлама | м | 0,004 |
| Механическая скорость бурения | м/ч | 28,8 |
| Средний диаметр ствола скважины | м | 0,269 |
| Привод долота – ВЗД | ||
| Момент, необходимый для разрушения породы | Н·м | |
| Забойный двигатель – ДГР-178.6/7.57 | ||
| Секции бурильной колонны | ||
| УБТ | ||
| Длина секции | м | |
| Наружный диаметр труб | м | 0,178 |
| Внутренний диаметр труб | м | 0,090 |
| СБТ | ||
| Длина секции | м | |
| Наружный диаметр труб | м | 0,127 |
| Толщина стенки труб | м | 0,009 |
| Наружный диаметр замков труб | м | 0,152 |
| ЛБТ | ||
| Длина секции | м | 2197,4 |
| Наружный диаметр труб | м | 0,147 |
| Толщина стенки труб | м | 0,011 |
| Наружный диаметр замков труб | м | 0,178 |
| Внутренний диаметр замков труб | м | 0,101 |
| Наземная обвязка: | ||
| Стояк | м | 0,140 |
| Буровой рукав | м | 0,080 |
| Вертлюг | м | 0,080 |
| Ведущая труба | м | 0,100 |
| Параметры бурового раствора | ||
| Плотность | кг/м3 | |
| Пластическая вязкость | Па·с | 0,0121 |
| Динамическое напряжение сдвига | Па | 2,69 |
| Буровой насос УНБ-600 | шт. | |
| Диаметр цилиндровых втулок | м | |
| Число двойных ходов поршня в 1 мин | 1/мин | |
| Развиваемое давление | МПа | 12,6 |
| Коэффициент наполнения | 0,92 | |
| Производительность | м3/с | 0,020 |
| Количество гидромониторных насадок | шт. | |
| Диаметр гидромониторных насадок | м | 0,0222 |
Таблица 51 - Итоговые гидравлические параметры промывки