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, Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru м.

Диаметр долота, Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru мм.

Диаметр частиц шлама, Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru мм.

Механическая скорость, Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru м/ч.

Плотность промывочной жидкости, Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru 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, Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru кг/м3,

Твердость по штампу, Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru МПа,

Категория абразивности, Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru ,

Категория твердости, Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru .

Время интенсивного силового контакта вооружения долота с забоем, Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru 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:

Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru

Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru мм., ( 1 )

Принимаем Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru мм., тип В с толщиной стенки 10 мм.

Наружный диаметр легкосплавных бурильных труб ЛБТ:

Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru ( 2 )

Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru

Принимаем Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru мм., тип Д16-Т с толщиной стенки 11 мм.

Наружный диаметр утяжеленных бурильных труб УБТ:

Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru ( 3 )

Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru мм.,

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

Внутренние диаметры стальных труб, ЛБТ, УБТ соответственно равны

Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru ( 4 )

dв.ст.тр. = 107 мм, dВ.ЛБТ = 125 мм, dВ.УБТ = 80 мм.

Диаметр турбобура:

Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru ( 5 )

Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru мм.,

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

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

Период продольных зубцовых вибраций долота с учетом деформируемости забоя:

Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru ( 7 )

Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru - шаг зубьев на периферийном венце, Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru =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 Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru Па,

F – площадь поперечного сечения тела динамически активного участка вала ГЗД, F=38 Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru м2

Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru - угол наклона оси шарошки к оси долота, Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru

Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru - коэффициент, который учитывает изменение частоты вращения вала ГЗД, Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru =4

Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru - динамическая нагрузка на долото, кН

Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru =0,15 Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru ( 8 )

Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru =0,15 Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru

Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru - статическая нагрузка на долото, кН

Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru ( 9 )

Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru

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

Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru с.

Рассчитаем длину труб УБТ:

Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru ( 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.,

Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru м.,

Принимаем длину УБТ: lу ≈ 24м.

Длина стальных труб:

Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru ( 11)

Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru - осевая нагрузка на долото, вес УБТ и забойного двигателя, кН,

в – коэффициент учитывающий Архимедову силу.

Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru ( 12 )

Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru -плотность промывочной жидкости в затрубном пространстве, кг/м3,

Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru - плотность материала труб В, Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru =7800 кг/м3

Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru

Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru - вес 1м. стальных труб в воздухе с учетом замковых соединений,

Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru = 0,389 кН/м.

Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru ( 13 )

Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru - вес 1 метра УБТ, Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru = 1,56 кН/м.

Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru кН.

Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru кН.

Примем Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru кН.

Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru м.

Принимаем длину стальных труб: lст = 450 м

Длина ЛБТ:

Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru ( 14 )

Обоснование типа бурильных труб и компоновки бурильной колонны - student2.ru м.

Принимаем длину ЛБТ: lЛБТ = 1599,5 м.

Наши рекомендации