Выбор компоновки и расчет бурильной колонны
Расчет компоновки бурильной колонны производился для интервала бурения под эксплуатационную колонну, поскольку для остальных интервалов расчеты идентичные. Произведен выбор бурильных утяжеленных и стальных труб, требуемые расчеты бурильной колонны на прочность при нагрузках на растяжение, сжатие и изгиб. Выбор оборудования произведен с учетом требуемого нормативного запаса. Результаты расчета бурильной колонны для интервала бурения под эксплуатационную колонну приведены в таблицах 9-10.
В таблице 11 приведены параметры компоновок низа бурильной колонны. В таблице приводятся КНБК для всех интервалов бурения.
Таблица 9 – Проектирование бурильной колонны для интервала бурения под эксплуатационную колонну
| УБТ | ||||
| №секции | Тип | Диаметр, мм | Длина, м | Масса, кг |
| Бурильные трубы | ||||
| №секции | Тип | Диаметр, мм | Длина, м | Масса, кг |
Таблица 10 – Расчеты на прочностьбурильной колонны для интервала бурения под эксплуатационную колонну
| Расчет на наружное избыточное давление | |||||||||||||||||
| Pн, кгс/мм2 | Выполняется условие запаса прочности (n>1,15) | ||||||||||||||||
| Pкр, кгс/мм2 | Да | Нет | |||||||||||||||
| Pкр/ Pн | |||||||||||||||||
| Расчет на статическую прочности при отрыве долота от забоя | |||||||||||||||||
| В вертикальном участке ствола | |||||||||||||||||
| №секции | q, кгс/м | l, м | γбр, гс/см3 | γст, гс/см3 | QБ, кгс | ||||||||||||
| Σ | |||||||||||||||||
| QКНБК, кгс | Выполняется условие запаса прочности (n>1,4) | ||||||||||||||||
| K | |||||||||||||||||
| ΔP, кгс | Да | Нет | |||||||||||||||
| Fk, мм2 | |||||||||||||||||
| σт, кгс/мм2 | |||||||||||||||||
| В наклонном участке ствола | |||||||||||||||||
| №секции | q, кгс/м | l, м | γбр, гс/см3 | γст, гс/см3 | QБ, кгс | ||||||||||||
| E, кгс/мм2 | I, м4 | S, м | Dз, мм | D, мм | |||||||||||||
| Ψ+/ Ψ- | Qр, кгс | ||||||||||||||||
| α | Mиmax | ||||||||||||||||
| μ | W, см3 | ||||||||||||||||
| R, м | [σ], кгс/мм2 | ||||||||||||||||
| QК, кгс | σэ, кгс/мм2 | ||||||||||||||||
| σр, кгс/мм2 | |||||||||||||||||
| Выполняется условие σэ> [σ] | Да | Нет | |||||||||||||||
| Определение максимальной глубины спуска в клиновом захвате и максимальной секции бурильных труб | |||||||||||||||||
| №секции | q, кгс/м | l, м | γбр, гс/см3 | γст, гс/см3 | QБ, кгс | ||||||||||||
| Σ | |||||||||||||||||
| Q’тк, кгс | Максимальная глубина спуска в клиновом захвате, м | ||||||||||||||||
| QКНБК, кгс | |||||||||||||||||
| n | |||||||||||||||||
| qm, кгс/м | |||||||||||||||||
| Kт | |||||||||||||||||
| K | Максимальная длина секции бурильных труб, м | ||||||||||||||||
| n | |||||||||||||||||
| Fk, мм2 | |||||||||||||||||
| σт, кгс/мм2 | |||||||||||||||||
Таблица 11 – Проектирование КНБК по интервалам бурения
| № п/п | Интервал по стволу, м | Типоразмер, шифр | Масса | Длина, м | Назначение | |
| от | до | |||||
| 393,7 СЗ-ГВУ-R174 | Бурение вертикального участка под направление, проработка ствола перед спуском направления | |||||
| Калибратор КА 393,7 СТ | ||||||
| Забойный двигатель 95/8 “M2P/XL Переводник Н-152/152 | ||||||
| Калибратор КА 295,3 СТ | ||||||
| Переводник П-147/152 | ||||||
| Обратный клапан КОБ-178 Переливной клапан ПК-172РС | ||||||
| Переводник П-203/147 | ||||||
| УБТ 279-76Д | ||||||
| Переводник П-171/203 | ||||||
| УБТ 229-90Д | ||||||
| Переводник П-133/171 | ||||||
| УБТ 178-71Д | ||||||
| Переводник П-122/133 | ||||||
| УБТ 165-71Д | ||||||
| Переводник П-147/122 | ||||||
| ПК 127-9К | ||||||
| Σ |
Обоснование типов и компонентного состава буровых растворов
Для строительства проектируемой скважины выбраны следующие типы буровых растворов по интервалам: для бурения интервалов под направление и кондуктор – полимерглинистый, для бурения интервала под эксплуатационную колонну, в том числе в интервале вскрытия продуктивного пласта – биополимерный.
Для очистки бурового раствора проектируется четырехступенчатая система очистки, которая включает отечественное и импортное оборудование, которое обеспечит наилучшую очистку раствора от выбуренной горной породы.
Запроектированные параметры буровых растворов по интервалам бурения приведены в таблице 12. В таблице 13 представлен компонентный состав бурового раствора, а на рисунке 4 приведена схема очистки бурового раствора.
Таблица 12 – Запроектированные параметры бурового раствора по интервалам бурения
| Исходные данные | |||||||||||||||||||
| Интервал бурения (по стволу), м | k | Pпл,МПа | H, м | g, м/с2 | ρбр, кг/м3 | ρгп, кг/м3 | K | d, м | |||||||||||
| от | до | ||||||||||||||||||
| 1,15 | 9,81 | 1,5 | 0,015 | ||||||||||||||||
| 1,15 | 11,1 | 9,81 | 1,5 | 0,008 | |||||||||||||||
| 1,2 | 31,4 | 9,81 | 1,5 | 0,003 | |||||||||||||||
| Результаты проектирования | |||||||||||||||||||
| Интервал бурения (по стволу), м | Плот-ность, г/см3 | СНС1,дПа | СНС10, дПа | Условная вязкость, сек | Водоот-дача, см3/30 мин | рН | Содер-жание песка, % | ДНС, Па | ПВ, мПа*с | ||||||||||
| от | до | ||||||||||||||||||
| 1,14 | 11-30 | 31-50 | 8,2 | 8-9 | |||||||||||||||
| 1,14 | 8-15 | 21-35 | 8,2 | ||||||||||||||||
| 1,1 | 5-15 | 11-45 | 8,5 | 8-9 | |||||||||||||||
Таблица 13 – Компонентный состав бурового раствора по интервалам бурения
| Интервал (по стволу), м | Название (тип) бурового раствора и его компонентов | |
| от (верх) | до (низ) | |
| Полимерглинистый Вода пресная, Глинопорошок ПБМВ, КМЦ-700, ВПРГ, Барит Na2CO3 | ||
| Полимерглинистый Вода пресная, Глинопорошок ПБМВ, NaOH, НТФ, POLIPAK-R, DRIL-FREE, КМЦ-700, Барит | ||
| Полимерглинистый Вода пресная, КМЦ-700, НТФ, NaOH, POLIPAK-R, ФК-2000 плюс, KCL, Na2CO3, ШЦ-700 |
Рисунок 4 - Схема очистки бурового раствора: 1 – скважина; 2 – вибросито Swaco ALS-II Каскад; 3 – пескоотделитель ПЦК-360М; 4 – вибросито ВС-1; 5 – илоотделитель ИГ-45; 6 – центрифуга ОГШ-50.