Проектирование буровых работ с целью предварительной разведки месторождения Родниковое
Дипломная работа - Геодезия и Геология
Другие дипломы по предмету Геодезия и Геология
сечения I и I I):
??=v(?и+?? ?)2+4?2 (70)
где ??? - абсолютное значение осевого напряжения.
Е. Запас прочности
- для труб замкового соединения:
m=?т/?? (71)
где ?т предел текучести материала бурильных труб продольной деформации.
- для труб ниппельного соединения:
m = ?т/ 1,5??, (72)
где коэффициент 1,5 учитывает концентрацию местных напряжений в резьбах, которые могут оказаться на гребне полуволны.
При замковых (муфтово-замковых) соединениях в случае расположения соединения на гребне полуволны резко уменьшается стрела прогиба, так как наружный диаметр замка больше, чем бурильной трубы. Таким образом, в рассматриваемом случае уменьшение ? компенсирует концентрацию местных напряжений.
Запас прочности в сечении II II (нулевом) равен:
- для труб муфтово - замкового соединения запас прочности по напряжению изгиба:
m = ?в/ ?и (73)
где ?в - предел выносливости материала бурильных труб.
- для труб этого же типа запас прочности по напряжению кручения:
m? =?Т/? (74)
где ?Т предел текучести материала бурильных труб при кручении.
- для труб ниппельного соединения, исходя из соображении рассмотренных выше,
m? = ?в /1,5 ?и (75)
m? =?Т/1,5? (76)
Итоговое значение запаса прочности в сечении II-II
m=m?*m?/v m2?+m2? (77)
Как было уже отмечено, в сечении I-I и III-III запас не должен быть меньше 1,7, а в сечении II-II 1,3. При не соблюдении этих условий исходные данные необходимо изменить. При этом надо посмотреть какие из напряжений (растяжение, изгиб и кручение в сечении I-I, изгиб и кручение в сечении II-II, сжатие, изгиб и кручение в сечение III-III) имеют повышенное значение.
Для уменьшения растягивающих напряжений уменьшают диаметр бурильных труб, либо стальные заменяют на легкосплавные (уменьшается вес колонны труб).
Для уменьшения колонны кручения снижают осевую нагрузку, частоту вращения, вес бурильной колонны и зазор между бурильной колонны и стенкой скважины, а так же используют промывочные жидкости обладающими смазочными свойствами.
Для уменьшения напряжения изгиба необходимо снизить частоту вращения и стрелу прогиба.
Ниже приведен прочностной раiет бурильной колонны с применением ЭВМ.
Раiет грузоподъемных систем
В начале расiитываем нагрузку на крюк при подъеме бурильных труб из скважины по формуле:
Gкр = Ккр д Lq (1- Рж/Рм), Н (78)
где Ккр коэффициент кривизны колонны бурильных труб
д ускорение свободного падения, д 9,8 р
L - глубина скважины, м L = 230
q масса 1 м труб, кг q = 6,04
Рж плотность промывочной жидкости Рж = 1000
Рм плотность материала труб Рм = 7850
Gкр = 1,2 * 9,8 * 230 * 6,4/1-1000/7850) = 28253,3 Н
Gкр < Рл, т.е. применяем оснастку талевой системы, равной 1х1
Рациональные глубины подъема снаряда на различных скоростях с учетом перегрузки двигателя можно определить по формуле:
L= (79)
где паспортная мощность двигателя станка, кВт
- коэффициент перегрузки = 1,5-2,0 для электродвигателей.
- зенитный угол скважины, градус = 800
f- коэффициент трения бурильных труб о породу, f = 0,3
Для упрощения определяем постоянную величину
А= (80)
тогда L= (81)
Раiет рациональных глубин должен вестись при скорости подъема
Vкр V0/m < 1.5 м/с (82)
А=
V прI =
V прII = согласно по ТБ подъем запрещен
L=.
Исходя из выше перечисленных раiетов делаем следующий вывод:
С проектной глубины до глубины 255 подъем будет осуществляться на I скорости. С глубины 255 м до устья скважины подъем осуществляется на II скорости лебедки.
4.7 Предупреждение и ликвидации аварий
Анализ причин аварийности на данном месторождении.
В бурении могут быть выделены 5 основных групп аварий:
- обрывы и поломки технологических инструментов бурового снаряда и обсадных труб;
- развенчивание резьбовых соединений частей бурового снаряда и обсадных труб;
- прихваты бурового снаряда;
- обрывы канатов и каротажного кабеля;
- падение бурового снаряда и посторонних предметов в скважину.
Аварии происходят по следующим причинам:
- субъективным;
- геологическим;
- технологическим;
- техническим;
- организационным.
Аварии могут быть предупреждены устранением их причин, внедрением профилактических мероприятий, совершенствованием бурового оборудования и ловильных инструментов и методов ликвидации аварии.
Для предупреждения обрывов и развинчивания бурильных труб необходимо:
- подвергать их периодически дефектоскопии;
- использовать смазку для резьбовых соединений;
- применять контрольно-измерительные приборы и ОМ-40;
- периодически опрессовывать колонку под водой и т.д.
Для предупреждения прихватов снаряда требуется:
- поддержание в скважине постоянного гидростатического давления;
- соблюдение технологии бурения;
- предупреждение прижогов путем контроля за расходом промывочной жидкости.
Если авария произошла, то необходимо определить ее тип и вид, точное место, вероятную причину, положение верхнего конца оставленной трубы и т.д. Для ликвидации аварий существует набор специальных инструментов: ловильные метчики и колокола, труболовка, овершот, паук, вибраторы, труборезы и т.д.