Задача 1. Типовые расчеты с использованием американских единиц

Дано:

Кондуктор: 1850 футов, диаметр 13⅜ дюймов, погонный вес 48 фунтов/фут

Техническая колонна: 8643 фута, диаметр 9⅝ дюйма, погонный вес 32,30 фунтов/фут

Хвостовик: спущен в интервале 8300 - 14500 футов, диаметр 7 дюймов, погонный вес 20 фунтов/фут

Диаметр долота: 6 ⅛ дюйма

Конечная глубина (TD): 17800 футов

Компоновка бурильной колонны: БТ 5 дюймов погонным весом

19,50 фунтов/фут до гл. 8000 футов, БТ 3 ½ дюйма погонным весом 13,3 фунтов/фут до гл. 16800 футов, УБТ 4-3/4 дюйма (внешний диам) × 2-1/4 дюйма (внутренний диам.), 1000 футов длиной.

Наземное оборудование: три емкости 7 футов высотой, 6 футов шириной, 31 фут длиной. Уровень раствора в двух первых емкостях находится на высоте 64 дюйма от дна, а в оставшейся емкости - на высоте 46 дюйма, при этом бурильная колонна находится в скважине.

Плотность бурового раствора: 16,3 фунтов/галлон (lb/gal)

Буровой насос: триплексный 6 ½ дюйм × 12 дюйм, 50 ходов/мин.при КПД 95%

Рис. 5. Иллюстрация к Задаче 1.

Часть I: Определить общую вместимость наземного оборудования в баррелях (bbl), баррель/фут (bbl/ft) и баррель/ дюйм (bbl/in.)

V_Pit (ft³) 1 амбар = 6 ft × 31 ft × 7 ft = 1.302 ft³

V_Pit (ft³) 3 амбара = 1.302 × 3 амбара = 3,906 ft³

V_Pit (bbl) 3 амбара = 3906 ÷ 5,61 ft³/bbl = 696,2 bbl

V_Pit (bbl/ft) 3 амбара = 697,5 ÷ 7 ft = 99,5 bbl/ft

V_Pit (bbl/in.) 3 амбара = 697,5 ÷ (7 ft x 12 in./ft) = 8,30 bbl/in.

Часть II: Определить общий объем бурового раствора в наземном оборудовании в баррелях.

V_MUD (bbl/in.) 1 амбар = 8,30 ÷ 3 амбара = 2,76 bbl/in.

V_MUD (bbl) 3 амбара = 2,76 bbl/in. × (64 in. + 64 in. + 46 in.) = 481 bbl

Часть III: Определить общий объем скважины без бурильной колонны.Вычисление объема бурового раствора в каждом интервале скважины, сложение промежуточных результатов.

Общий V_Well (без бурильной колонны) = 653,5 + 251,1 + 120,3 = 1.024,9 bbl

Часть IV: Определить общий объем скважины с колонной бурильных труб.

Объем внутри бурильной колонны

Общий V_P бурильной колонны = 142,2 + 65,3 + 4,92 = 212,4 bbl

Объем в затрубном пространстве

Общий V_Ann = 435,5 + 20,0 + 177,3 + 56,5 + 14,6 = 703,9 bbl

Общий V_Well (без трубы) = 212,4 + 703,9 = 916,3 bbl

(Общий объем скважины с колонной труб может быть вычислен путем вычитания объема, вытесненного бурильной колонной, из вместимости скважины, вычисленной в части III.)

Часть V: Определить общий объем циркулирующего в системе раствора.

Общей объем циркулирующей системы (Total V_System) = 916,4 + 481,0 = 1397,4 bbl

Часть VI: Определить производительность насоса в bbl/min и gal/min; общее время циркуляции (полный цикл циркуляции бурового раствора); продолжительность циркуляции в скважине; продолжительность циркуляции с забоя; указать количество ходов насоса.

Найдите производительность насоса в таблицах 7a и 7b, 6½ дюймов x 12 дюймов = 0,1229 баррелей/ход при 100% коэффициенте наполнения

Производительность насоса PO (барр/мин) = 50 (ход/мин) x 0,1229 барр/ход x 0,95 = 5,84 баррелей/мин

PO (галл/мин) = 5,84 барр/мин x 42 галл/мин = 245 галл/мин

Общее время циркуляции (min) = 1397 барр ÷ 5,84 барр/мин = 239 мин

Количество ходов полной циркуляции (ходов) = 239 min x 50 (ход/мин) = 11950 (ходов)

Продолжительность циркуляции скважины (мин) = 916,4 барр ÷ 5,84 барр/мин = 157 мин

Количество ходов при циркуляции = 157 мин x 50 = 7846 (ходов)

Продолжительность циркуляции с забоя (мин) = 704 ÷ 5,84 = 121 мин

Количество ходов при циркуляции с забоя = 121 мин x 50 ходов/мин = 6050 (ходов)