Эксплуатационные скважины для освоения месторождений Западной Сибири
Дипломная работа - Геодезия и Геология
Другие дипломы по предмету Геодезия и Геология
и абразивностью IV - X категории. Выбирается высокооборотное долото с типом опор "В" - опоры шарошек на подшипниках качения с боковой промывкой, диаметром 215,9 мм. Для бурения под эксплуатационную колонну применяем долота III 215,9 МЗ-ГВ в верхней части интервала и III 215,9 С-ГВ в нижней части.
На интервале 2510 - 3105 м геологический разрез представлен песчаниками, аргиллитами, алевролитами с твердостью по штампу 200 - 500 МПа, категорией пород по промысловой классификации МС, С и абразивностью VI - X категории. Опыт работ на данном месторождении в последние годы показал высокую эффективность применения на этом интервале долот с маслонаполненными опорами 8 MF - 15 производства фирмы "Смитт".
Применяемые долота по интервалам бурения представлены в табл.2.3
Таблица 2.3 Типоразмеры долот по интервалам бурения
Интервал, метрТипоразмер долота0 - 650
650 - 2550
2550 - 3105III 295,3 СЗ-ГВ
III 215,9 МЗ-ГВ, III 215,9 С-ГВ
8 MF - 15
2.3.2 Расчет осевой нагрузки на долото
При расчете осевой нагрузки на долото используют следующие методы:
Статистический анализ отработки долот в аналогичных геолого-технических условий.
Аналитический расчет на основе качественных показателей физико-механических свойств горной породы и характеристик шарошечных долот, применение базовых зависимостей долговечности долота и механической скорости бурения от основных параметров бурения.
Наиболее точным считается статистический метод расчета осевой нагрузки, после расчета полученное значение сравнивается с допустимой нагрузкой по паспорту долота и принимается нагрузка в пределах вычисленных величин.
Осевая нагрузка на долото рассчитывается по формуле:
GOC =gO Д Д кН, (2.19)
где gO - удельная нагрузка на 1 м диаметра долота для бурения в породах данной категории, кН/метр.
Для данного района работ ЗапСибНИИ рекомендует применять следующие удельные нагрузки [4]:
для пород категории М: gO <200 кН/м;
для пород категории МС: gO <200 - 400 кН/м;
для пород категории С: gO <400 - 800 кН/м.
Для бурения под кондуктор на интервале 0 - 650 м gO=200 кН/м, так как в интервале представлены породы промысловой классификации М. Тогда по формуле (2.19):
GOC =2000,295=59,06 кН.
Расчетное значение осевой нагрузки не должно превышать 80% от допустимой по паспорту долота:
GOC<0,8 GДOП кН, (2.20)
где GДOП - допустимая нагрузка на долото по паспорту, кН.
Для долота III 295,3 СЗ-ГВ GДOП=400кН, тогда по формуле (2.20):
GOC<0,8 400=320 кН.
Условие выполняется. Из полученных данных следует, что на интервале кондуктора осевая нагрузка составит 60 кН.
Для бурения под эксплуатационную колонну на интервале 650 -1400 м gO=300 кН/м, так как в интервале представлены породы промысловой классификации М, МС. Тогда по формуле (2.19):
GOC =3000,2159=70 кН.
Для долота III 215,9 МЗ-ГВ GДOП=250кН, тогда по формуле (2.20):
GOC<0,8 250=200 кН.
Условие выполняется. Из полученных данных следует, что для бурения под эксплуатационную колонну осевая нагрузка на интервале 650 -1400 метров составит 70 кН.
Для бурения под эксплуатационную колонну на интервале 1400 - 2550 м gO=400 кН/м, так как в интервале представлены породы промысловой классификации МС. Тогда по формуле (2.19):
GOC =4000,2159=86,36 кН.
Для долота III 215,9 С-ГВ GДOП=250кН, по формуле (2.20):
GOC<0,8 250<200 кН.
Условие выполняется. Из полученных данных следует, что для бурения под эксплуатационную колонну осевая нагрузка на интервале 1400 - 2550 м составит 90 кН.
Для бурения под эксплуатационную колонну на интервале 2550 - 3105 м gO=800 кН/м, так как в интервале представлены породы промысловой классификации МС. Тогда по формуле (2.19):
GOC =8000,2159=172,72 кН.
Для долота 8 MF-15 GДOП=319кН, тогда по формуле (2.20):
GOC<0,8 319<255,2 кН.
Условие выполняется. Из полученных данных следует, что для бурения под эксплуатационную колонну осевая нагрузка на интервале 2550 - 3105 м составит 180 кН.
Расчетные значения осевой нагрузки по интервалам бурения представлены в табл.2.4
Таблица 2.4 Расчетные значения осевой нагрузки по интервалам бурения
Интервал, метрОсевая нагрузка, кН0 - 650
650 - 1400
1400 - 2550
2550 - 310560
70
90
180
2.3.3 Расчет частоты вращения долота
Каждому классу пород соответствуют свои оптимальные частоты вращения долот, при которых разрушение горных пород максимально.
Оптимальные частоты вращения долот находятся в диапазонах:
для долот типа М 250 - 400 об/мин;
для долот типа МС 150 - 300 об/мин;
для долот типа С 100 - 200 об/мин.
Превышение оптимальных частот вращения вызывает снижение механической скорости бурения и, как следствие, быструю поломку долота.
Расчет частоты оборотов ведется по 3 методам:
Статистический метод (по предельной окружной скорости).
Технологический метод (по износу опор долота).
Аналитический метод (по времени контакта зубьев долота с породой).
Расчет оптимальной частоты вращения долот статистическим методом производится по формуле:
n= (60Vлин) / (?ДД) об/мин, (2.21)
где n - частота оборотов долота, об/мин;
Vлин - рекомендуемая линейная скорость на периферии долота, м/с;
Для пород:
типа М и МЗ Vлин =3,4…2,8 м/с;
типа МС и МСЗ Vлин =2,8…1,8 м/с;
типа С и СЗ Vлин =1,8…1,3 м/с.
для пород категории С: gO <400 - 800 кН/метр.
Для бурения под кондуктор на интервале 0 - 650 метров Vлин =3,4, так как в интерв?/p>