Строительство наклонно-направленной эксплуатационной скважины №12 на площади Северо-Прибрежная
Дипломная работа - Геодезия и Геология
Другие дипломы по предмету Геодезия и Геология
димый момент для разрушения горных пород равен:
МР = 118,7 + 27,960 = 1792,7 Нм.
Технические характеристики забойных двигателей, выбранных для применения при строительстве скважины, приведены в таблице 2.6.
Таблица 2.6 - Технические характеристики забойных двигателей
ПараметрыШифр двигателяД1-240Trudrill240172Расход жидкости, л/с Крутящий момент, кНм Частота вращения, об/мин Перепад давления, МПа Длина, м Масса, кг Наружный диаметр, мм50 10 135 6,8 7,57 1746 24051 4,55 200 4,34 7,9 3790 23840 6,41 105 3,32 6,7 3480 171
2.3.5 Выбор компоновки и расчёт бурильной колонны
Бурильная колонна является связующим звеном между долотом, находящимся на забое скважины, и буровым оборудованием, расположенным на поверхности.
Компоновка бурильной колонны в общем случае включает в себя породоразрушающий инструмент, керноотборный инструмент, забойный двигатель, УБТ, маховики, калибраторы, центраторы, стабилизаторы, расширители, переводники, бурильные трубы и ведущую трубу.
Проектирование колонны бурильных труб (КБТ) заключается в выборе оптимального варианта из множества допустимых. За оптимальную КБТ принимается такая, вес которой минимален, и используются трубы низких групп прочности.
При создании нагрузки на долото частью веса бурильной колонны, нижняя часть бурильной колонны сжата, верхняя растянута, так что наибольшие сжимающие нагрузки действуют в самом нижнем сечении колонны. На некотором расстоянии от забоя располагается нейтральное сечение.
Если всю нагрузку на долото создавать лишь весом бурильных труб, то изгибающие напряжения могут достигать значительных величин, особенно в местах кавернообразований, и представлять опасность для целостности труб, герметичности резьбовых соединений и т.д. Поэтому следует увеличить продольную жесткость низа колонны, путем резкого увеличения диаметра и толщины стенок на этом участке. Такими трубами являются утяжеленные бурильные трубы.
Применением утяжеленных бурильных труб достигается:
передача достаточно большой нагрузки на долото при малой длине УБТ;
увеличение осевого момента инерции и осевого момента сопротивления;
снижение прогиба и напряжения от продольного изгиба.
При применении УБТ в компоновке низа бурильной колонны благодаря большой жесткости предупреждается резкое искривление ствола скважины.
Расчет бурильной колонны производится согласно действующей инструкции и включает расчет УБТ, непосредственно бурильных труб, замковых соединений, допустимых избыточных наружных и внутренних давлений очистного агента, а также максимальной глубины спуска колонны на клиновых захватах в соответствии с принятой конструкцией и запроектированными параметрами режима бурения.
Бурение интервала 0-649 м осуществляется долотом, диаметр которого равен 393,7 мм. В соответствии с принятыми условиями бурения и диаметре долота 393,7 мм принимаем наружный диаметр Д01 основной ступени УБТ - 178 мм. Выбираем УБТС 17890 со следующими характеристиками: диаметр внутренний d01 равен 90 мм, вес 1 п.м. трубы q01 = 1,56 кН; длина трубы 12 м.
Жесткость на изгиб основной ступени УБТ должна быть не меньше жесткости обсадной колонны, под которую ведется бурение, в противном случае при спуске обсадной колонны возможны посадки. Так как УБТ и трубы обсадной колонны стальные, то соответствие по жесткости определим по формуле [11]:
(2.25)
где ДОК - наружный диаметр обсадной колонны, мм;
?ОК - толщина стенки обсадной колонны, мм.
Тогда , т.е. 0,549 ? 0,4944 - условие соблюдается.
Для обеспечения плавного перехода по жесткости от УБТ и КБТ должно выполняться следующее условие [11]:
(2.26)
где ДОП - диаметр последней ступени УБТ, мм; Д1 - диаметр бурильных труб первой секции, мм.
Наружный диаметр бурильных труб первой секции Д1 принимается в соответствии со способом бурения и диаметром обсадных труб для обеспечения оптимальных гидравлических соотношений и определяется согласно рекомендациям: Д1=127 мм
.
Условие плавного перехода по жесткости (2.26) между УБТ и КБТ не выполняется, поэтому компоновка УБТ должна быть ступенчатой. При переходе между ступенями УБТ должно быть удовлетворено условие[11]:
, (2.27)
где D0(i-1),- диаметр предыдущей ступени УБТ, мм;
D0i - диаметр последующей ступени УБТ, мм.
Выбираем УБТС 14674 со следующими характеристиками: диаметр внутренний d01 равен 74 мм, вес 1п.м. трубы q01 = 97 кг, длина трубы 8 м.
- условие соблюдается.
Длина переходной ступени УБТ принимается равной длине одной трубы.
Длина основной ступени УБТ l01 приближенно может быть определена по формуле[11]:
(2.28)
где - осевая нагрузка на долото, Н;
- вес 1 м основной ступени УБТ, Н/м;
- коэффициент нагрузки на долото, для бурения ВЗД, ;
- удельный вес материала УБТ, гс/см3;
- удельный вес бурового раствора, гс/см3;
- вес забойного двигателя, кгс;
-суммарный вес КНБК за исключением забойного двигателя и УБТ, Н;
- длина i-й переходной ступени УБТ, м;
- вес 1 м переходной ступени УБТ, Н/м.
м
В соответствии с полученным результатом, а также учитывая длину трубы УБТС 17890 равную 12 м. принимается длина основной ступени 40 м.
Общая длина КНБК:
LКНБК = 4,0+40,0 +24,0 + 60 +8 = 76 м.
Общий вес КНБК в скважине определяется по формуле:
Q, (2.29)
где - число ступеней КНБК;
- длина i-й секции, м;
- удельный вес бурового раствора, гс/см2;
- удельный вес материала, гс/см2;
- приведенный вес 1