Материал: НЕФТЯНОЙ ДОБЫВАЮЩЕЙ СКВАЖИНЫ
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
1925 |
2560 |
Песчаники, |
С |
4-5 |
5-6 |
560-1000 |
|
|
алевролиты, |
|
|
|
|
|
|
аргиллиты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Из таблицы 19. следует, что разрез Тагринского месторождения в основном представлен следующими породами:
0-935 м- мягкие с пропластками средних (категория твердости 1-3); 935-2560 м – средние (категория твердости 3-5).
2.3 Выбор способа бурения
Для обоснования способа бурения при выбранных шарошечных долотах, необходимо определить время контакта вооружения долота с забоем и частоту вращения долота для обеспечения времени контакта.
|
(4.8......7,2) 10 |
3 |
|
t |
z |
b |
|
n |
|
|
3 |
||||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
к |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
(22)
где: nt – частота вращения долота, об/мин;
(4.8……7.2)103 – коэффициент учитывающий твердость горных пород
(7,2- для легких пород, 6,0- для средних пород; 4,8 – для крепких горных пород).
tz – средняя величина шага зубьев долота по венцам Б В и переферийному (П) венцу шарошки, м;
b3 – текущая средняя величина площадки притупления для зубцов шарошки, м;
R- радиус долота (желательно определять от центра долота до середины зубца на венце П и осреднить по количеству шарошек долота), м;
к - время контакта вооружения долота с забоем(2- для очень мягких пород; 8- для твердых пород; 15 – для крепких пород), млс.
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Данные для расчета по принятым типам долот приведены в таблице 20.
Таблица 20 - Результаты замеров для принятых долот
Интервал, м |
|
|
|
к |
|
|
||
|
|
tz, м |
b3, м |
R, м |
|
∑li. м |
||
от(верх) |
до(низ) |
,млс |
||||||
|
|
|
|
|||||
0 |
600 |
0,027 |
0,07 |
0,1477 |
3,0 |
|
0,125 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
600 |
1830 |
0,048 |
0,06 |
0,1079 |
4,0 |
|
0,047 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1830 |
2560 |
0,040 |
0,04 |
0,1079 |
5,0 |
|
0,108 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Производится расчет:
Интервал 0- 50м: можно не просчитывать
интервал 0-715 м:
n |
6.8 10 |
3 |
|
2.7 0.7 |
522об / мин |
|
|
|
|||||
|
|
|
||||
|
|
|
|
14.17 |
3.0 |
|
|
|
|
|
|
||
интервал 715-1830 м:
n |
6,2 10 |
3 |
|
4,8 0.6 |
776об / мин |
|
|
||||
|
|
|
|
10,79 4,0 |
|
|
|
|
|
|
n |
6,0 10 |
3 |
|
4,0 0.4 |
489об / мин |
|
|
||||
|
|
|
|
10,79 5,0 |
|
интервал 1830-2560 м: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В результате расчетов частоты вращения долота установлено, что для бурения проектной скважины целесообразно применение роторно-турбинного способа бурения
2.4 Проектирование режима бурения по интервалам.
2.4.1 Расчет осевой нагрузки на долото
Величина осевой нагрузки на долото определяется из условия объемного разрушения пород на забое скважины. В расчете используются значения твердости горных пород по штампу :
Gд=Рш Fк (2.23)
где: Gд – осевая нагрузка на долото, кН;
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Рш твердость пород по тпампу, Мпа;
Fк – площадь контакта вооружения долота с забоем, м2
Fк = 0,4 b3 ∑ li (2.24)
где: ∑ li – сумма длинн зубцов находящихся в одновременном контакте с забоем, м.
Максимально допустимые значения осевой нагрузки на долото по интервалам условно одинаковой буримости:
интервал 0-715 м:
Fк 0.4 0.007 0.125 3.5 10 |
4 |
м |
2 |
|
|
G 192.3 106 3.5 10 4 67кН
интервал 715-1830 м:
Fк 0.4 0.006 0.057 1,4 10 |
4 |
м |
2 |
|
|
G 386,0 10 |
6 |
1,4 10 |
4 |
54кН |
|
||
|
|
|
|||||
интервал 1830-2560 м: |
Fк 0.4 0.004 0.108 2,0 10 4 |
м2 |
|||||
|
|
||||||
G 1000,0 10 |
6 |
2,0 10 |
4 |
200кН |
|
||
|
|
|
|||||
Расчетные значения G не превышают допустимую нагрузку на рекомендуемые типоразмеры долот.
2.4.2 Проектирование расхода бурового раствора
Минимальное значение расхода бурового раствора (Qmin) необходимой для очистки забоя скважины от шлама определяется по формуле:.
Qmin = 0 .785 Vк (Дс2 – dн2) 103 (25)
где Vк – средняя скорость течения глинистого раствора в затрубе, м/с
Vк= 1,25 Vв (26)
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
где: Vв – скорость витания частиц шлака в кольцнвом пространстве. м/с.
Vк= 1,25 Vв (26)
где: Vв – скорость витания частиц шлака в кольцевом пространстве. м/с.
Vв R
d4 ( пг / 1) (27)
где: R –постоянная Реттинчера, R=5,72 м/с при Rе >60; d4 – диаметр частиц шлака, м;
|
пг |
- плотность горной породы (п.2.5), кг/м3; |
|
||
|
|
- плотность бурового раствора (п.2.5), кг/м3; |
|
|
дс – диаметр скважины, м;
dн – минимальный наружный диаметр бурильной колонны,м;
R |
V |
|
d |
|
/ P |
(28) |
||||
|
e |
|
|
В |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
где: Re – критерий Рейнольда; |
||||||||||
P |
|
-пластическая вязкость раствора, Па-С |
||||||||
|
|
|||||||||
P |
|
=(0,004-0,005) |
|
Р (29) |
||||||
|
|
|
||||||||
где: |
|
Р –динамическое напряжение сдвига, Па |
||||||||
|
||||||||||
|
Р= 0,0085 |
|
-7 (30) |
|
||||||
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|||||||
Расчет минимального расхода бурового раствора по формулам Интервал 0-50м: P=1,87 Па; PY= 0,0035 ПаС
интервал 0-715 м: Р=0,0085 1173 – 7 =2,97 Па
P =0,0045 2,97 = 0,0134 ПаС
Vв 5.72
0.14(2293 /1173 1) 0.66м / с
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Р |
0,66 0,05 |
4 |
1173 / 0,0134 2889 60 |
e |
|
|
Vк =1,25 0,66 = 0,83 м/с
715-1830м Qmin =0.785 0.83 (0.3102 – 0.1272) 103 = 52.0 л/с
Технологический необходимый расход бурового раствора определяется
по формуле:
Q |
|
Р |
Р |
|
Р |
|
|
|
max |
|
ДТ |
R |
|
|
|||
|
|
|
|
|
||||
Тн |
3[х (а l b ) |
b l |
] |
|
||||
|
|
|||||||
|
1 |
i |
i |
i |
2 |
j j |
|
(31) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где: QТН – технологически необходимая величина расхода для обеспечения процесса углубления скважины, л/с;
Рmax – максимально допустимое давление на выкиде буровых насосов,
Мпа;
РДТ –технологически необходимая величина перепада на долоте, Мпа:
РR - гидроимпульсное давление 2-3 Мпа;
|
|
- плотность промывочной жидкости внутри бурильной колонны и |
|
1 |
|
2 |
|
|
|
||
в заколонном пространстве, кг/м3; |
|||
аi |
– коэффициент гидросопротивления независящий от глубины |
||
скважины м-4;
l1, l2 – длины секций бурильной колонны с разными диаметрами и толщиной стенок, м;
bi, bj – коэффициент гидросопротивления зависящий от длины м-5
аi=amc+aМ+ав+аТВ (32)
где: amc,aМ,ав,аТВ учитывает соответственно сопротивления в монифольте, в стояке, вертлюге, ведущей трубе, м-4 \9, приложение1\.