Материал: НЕФТЯНОЙ ДОБЫВАЮЩЕЙ СКВАЖИНЫ
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
|
|
|
|
1.7 |
10 |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
i |
|
|
|
d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
B |
|
|
(33) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где: dВ – внутренний диаметр труб.скважины секции,м. |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2.6 10 |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
j |
( Д |
|
|
d |
|
) |
3 |
( Д |
|
|
d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
с |
|
н |
|
с |
н |
(34) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
где: Дс – диаметр скважины с учетом увеличения,м |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
Дс |
Д |
Д |
1,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
1 |
|
|
(35) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
где: ДД – диаметр долота, м. интервал 1830-2560 м: |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 10 |
6 |
4 |
10 |
6 |
2 10 |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
36л \ с |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
ТН |
|
|
|
3[1188(0.36 |
1.247) 1230 0.580] |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
12 1.7 10 |
8 |
|
407 1.7 10 |
8 |
|
1416 |
1.7 10 |
8 |
|
|
4 |
|
|
|
||||||||||||||||||||
l b |
|
|
|
|
|
|
|
|
1.247м |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|||||||||
|
i |
i |
|
|
|
|
|
0.15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.1086 |
|
|
|
|
|
|
0.125 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
407 2.6 10 |
8 |
|
|
|||||
l |
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.6 10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
j |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
2 |
||||||
|
j |
|
|
(0.225 0.178) |
(0.225 |
0.178) |
|
(0.225 0.127) |
(0.225 |
127) |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1446 2.6 10 |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.580м |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
(0.225 0.147) |
3 |
(0.225 0.147) |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
Результаты расчетов сведены в таблицу 21. Расход промывочной жидкости при нормальных условиях бурения должен соответствовать выражению.
QТН > Q > Qmin (36)
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Таблица 21 - Расход промывочной жидкости по интервалам
Интервал, м |
QТН, л\с |
Q, л\с |
Qmin, л\с |
|
|
|
|
0-50 |
52,0 |
42,0 |
|
|
|
|
|
0-715 |
40,0 |
55,0 |
52,0 |
|
|
|
|
715-1830 |
36,0 |
32,0 |
20,0 |
|
|
|
|
1830-2560 |
36,0 |
32,0 |
19,0 |
|
|
|
|
2.4.3 Расчет частоты вращения долота
Частота вращения долота определяется при выполнении условия обеспечения необходимого времени контакта вооружения долота с забоем \9\:
|
G |
Д |
С К |
ВД |
|||
n |
11 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||
|
Е F R |
|
|
|
sin |
||
|
Д |
к |
|||||
|
|
|
|
|
|
||
(37)
где: n |
|
- частота вращения долота, об\мин; |
|
GД – динамическая составляющая осевой нагрузки на долото.Н;
С =5100 м\с – скорость звука в материале вала забойного двигателя;
КВД – коэффициент, учитывающий мгновенную задержку частоты вращения вала забойного двигателя при вдавливании зуба шарошки долота в породу;
Е = 2,1 1011 – модуль упругости материала, н\м2;
F – площадь поперечного сечения вала турбобура, м2; RД –радиус долота. м;
к - время контакта, млс;
β- угол между осью долота и осью шарошки.
G |
0,25 G |
(38) |
|
СТ |
СТ |
||
|
где: GСТ – статическая составляющая осевой нагрузки на долото, Н.
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
GСТ |
0,25 G |
(39) |
|
|
интервал 0-716м:
G |
|
0,85 67 10 |
3 |
57кН |
СТ |
|
|||
|
|
|
|
G |
|
0,25 57 10 |
3 |
14кН |
|
|||||
Д |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14 10 |
3 |
5100 4 |
|
||
n |
11 |
|
|
|
480об \ мин |
|||||
11 |
|
|
|
4 |
|
|||||
|
|
2,1 10 |
65 |
10 |
0,1477 3,0 sin 60 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||||
Расчет остальных интервалов аналогичен. Результаты расчета представлены в таблице 22.
Таблица 22 - Частота вращения долота
Интервал, м
0-600
600-1830
1830-2560
Е. Н\м2
2.1 1011
2.1 1011
2.1 1011
F, м2
65 10 4
45 10 |
4 |
|
|
45 10 |
4 |
|
КВД
4
1
1
|
к |
|
3,0
4,0
5,0
GСТ,Кн |
|
GД, Кн |
|
n |
|
|
|
||||
|
|
|
|||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
об\мин |
|
57 |
|
14 |
|
480 |
|
46 |
|
12 |
|
300 |
|
170 |
|
43 |
|
420 |
|
|
|
|
|
|
|
2.4.4 Обоснование максимальной величины давлений на выкиде
буровых насосов
Максимальная величина давления на выкиде буровых насосов является одним из главных параметров, который определяет работу гидравлического забойного двигателя и оказывает существенное влияние на темп углубления скважины.
Расчет производится по методике (9)
P |
|
G GВР Gn |
0,5Р |
|
|
|
|||
max |
|
|
Т |
|
|
|
Fр |
(40) |
|
|
|
|
|
|
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
где: Рmax - максимальная величина давления на выкиде буровых насосов,
мПа;
G –осевая нагрузка на долото, ;
GВР – вес вращающихся элементов забойного двигателя, Н;
Fр – площадь поперечного сечения турбинок;
РТ- перепад давления в турбобуре, мПа;
GП- осевая нагрузка на пяту забойного двигателя, меняется в зависимости от твердости пород, GП=+30кН:
Fp 0.785 dcp2 (41)
где: dcр – средний диаметр турбинок, Н;
GВР 0,4 G3 b (42)
где: G3 – вес забойного двигателя, Н; b – 0,85 – архимедова сила.
интервал 0-715м:
F |
0,785 0,023 17,67 10 |
3 |
м |
2 |
|
|
|||
р |
|
|
|
|
G |
0,4 20,2 103 0,85 75кН |
|
|
||||||
Вр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
67 10 |
3 |
7.5 10 |
3 |
20 10 |
3 |
|
|
P |
|
|
|
0.5 4.5 10 |
6 |
8МПа |
|||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
3 |
|
||||
max |
|
|
|
17.67 10 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
интервал 715-1830м: Fр 0,785 0,015 12,01 10 3 м2
G |
0,4 47,9 103 0,85 16,0кН |
|
|
||||||||
Вр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
54 10 |
3 |
16,0 |
10 |
3 |
|
30 10 |
3 |
|
|
P |
|
|
|
0.5 3,9 10 |
6 |
8МПа |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
max |
|
|
|
12,1 |
103 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
интервал 1830-2560м:
F |
0,785 0,015 12,01 10 |
3 |
м |
2 |
|
|
|||
р |
|
|
|
|
GВр 0,4 47,9 103 0,85 16,0кН
Pmax 200 103 16,0 103 30 103 0.5 3,9 106 20МПа 12,01 103
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
2.5 Обоснование. Выбор и расчет компоновок бурильной колонны
Определяем длину УБТ требуемую для создания нагрузки и придания жесткости КНБК.
|
|
|
с Т |
( |
|
|
|
) |
|
УБТ |
2 |
1 |
2 |
||||||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
где с- скорость звука в материале труб;
Т- период продольных вибраций долота;
- расстояние от забоя до УБТ;
|
2 |
- расстояние от забоя до осевой опоры ГЗД. |
|
||
|
|
Для создания осевой нагрузки применяем УБТС-2. В интервале 0-715 м
длину УБТС-2 203х61,5 принимаем 12м, а в интервале 715-1830м и 18302560м длину УБТС –2 178х49 принимаем 12м \1\.
Длину секции ПК 127х9 определяем по формуле:
l |
|
|
1,18 (G |
|
G ) b |
|
УБТ |
3 |
|||
|
|
|
|||
|
ПК |
|
g |
|
b |
|
|
|
ПК |
||
(43)
где: lПК – длина секции ПК (ТБПВ), м;
G – осевая нагрузка на долото, Н; GУБТ- вес УБТ; GУБТ- =1530 н\м-178 мм;
GУБТ=2105 н\м – 203мм:
G3 – вес забойного двигателя, Н;
gПК – вес труб ПК 127х9; gПК=305 н\м
b – коэффициент учитывающий архимедову силу
b1 ПК
(44)