-
Расчет для интервала 20–900 м (кондуктор):
????
3=0,785∙((√1,16∙0,2953)
2−0,24
2)∙1,3=0,044м
3/с.
-
Расчет для интервала 900–2690 м (эксплуатационная колонна):
????
3=0,785∙((√1,1∙0,2159)
2−0,165
2)∙1,5=0,028м
3/с.
-
Расчет минимального расхода бурового раствора ????4 из условия предотвращения прихватов ведется по формуле 2.22:
????
4=????
????????????∙????
кп????????????, (2.22)где????
кп ????????????–минимальнодопустимаяскоростьвосходящегопотока,м/с,врасчетахпринимается–0,5м/с. Значение ????
????????????беретсяизрасчетов????
2.
-
Расчет для интервала 0–20 м (направление):
????
4=0,1455∙0,5=0,072 м
3/с.
-
Расчет для интервала 20–900 м (кондуктор):
????
4=0,0667∙0,5=0,033 м
3/с.
-
Расчет для интервала 900–2690 м (эксплуатационная колонна):
????
4=0,0288∙0,5=0,014 м
3/с.
-
Расход раствора ????5, исходя из устойчивой работы гидравлического двигателя, определяется его технической характеристикой.
Порезультатамрасчетовопределяетсяобластьдопустимогорасходабурового раствора, которая должна быть меньше ????
3, но больше большего иззначений????
1,????
2,????
4и ????
5,илиравноему.Данныепопроектированиюрасходовбурового
растворапоинтервалампредставленывтаблице2.6.Таблица2.6–Проектированиерасходовбуровогораствора
Интервал
|
0-20
|
20-900
|
900-2690
|
Исходные данные
|
Dд, м
|
0,3937
|
0,2953
|
0,2159
|
K
|
0,55
|
0,55
|
0,55
|
Kк
|
1,3
|
1,16
|
1,1
|
Vкр, м/с
|
0,15
|
0,1
|
0,1
|
Vм, м/с
|
0,0097
|
0,0083
|
0,0055
|
dбт, м
|
0,127
|
0,127
|
0,127
|
dмах, м
|
0,254
|
0,24
|
0,165
|
Продолжениетаблицы2.6
Vкпмин, м/с
|
0,5
|
0,5
|
0,5
|
Vкпмах, м/с
|
1,3
|
1,3
|
1,5
|
ρсм – ρр, г/см3
|
0,02
|
0,02
|
0,02
|
ρр, г/см3
|
1,06
|
1,2
|
1,26
|
ρп, г/см3
|
2,4
|
2,6
|
2,6
|
Результаты проектирования
|
Q1, м3/с
|
0,067
|
0,037
|
0,020
|
Q2, м3/с
|
0,070
|
0,040
|
0,015
|
Q3, м3/с
|
0,14
|
0,044
|
0,028
|
Q4, м3/с
|
0,072
|
0,033
|
0,014
|
Q5, м3/с
|
-
|
-
|
0,03-0,04
|
Области допустимого расхода бурового раствора
|
ΔQ, м3/с
|
0,70-0,14
|
0,040-0,044
|
0,020-0,028
|
Запроектированные значения расхода бурового раствора
|
Q, л/с
|
80
|
42
|
24
|
ДляобеспечениянормальногорежимапромывкивыбираетсянасосУНБ-600 вколичестведвух.Длявыполнениявсехзаданныхусловийповеличинерасходаприсооружениинаправленияиспользуютсядванасосавнихустанавливаютсяпоршнидиаметром180мм,которыеобеспечиваютподачу42л/сприпредельном давлении 12,5 МПа. Для выполнения всех заданных условий повеличинерасходаприсооружениикондуктораиспользуютсядванасосавкоторые устанавливаются поршни диаметром 140 мм, которые обеспечиваютподачу23,3л/сприпредельномдавлении22,5МПа.Длявыполнениявсехзаданныхусловийповеличинерасходаприсооруженииэксплуатационнойколоннывнасосустанавливаютсяпоршнидиаметром150мм,которыеобеспечиваютподачу27,5л/сприпредельномдавлении19,8 МПа. Предполагается, что при сооружении направления и кондуктора будетработатьподванасоса,присооруженииэксплуатационнойколонны–один.Типзабойногодвигателявыбираетсявзависимостиотпроектногопрофиляскважины,типоразмерадолот,осевойнагрузки,плотности промывочнойжидкостииудельногомомента,обеспечивающеговращениедолота.Забойныйдвигательдолженсоответствоватьследующимтребованиям:
-
диаметр забойного двигателя должен лежать в интервале 80-90% от диаметра долота;
-
жесткость забойного двигателя должна соответствовать требованиям компоновки низу бурильной колонны для заданной траектории ствола скважины;
-
расход промывочной должен быть близким к номинальному забойного двигателя;
-
крутящий момент, развиваемый забойным двигателем, должен обеспечить эффективное разрушение горной породы на забое скважины;
-
забойный двигатель должен обеспечивать частоту вращения долота, находящуюся в пределах или не менее этих значений, необходимых для разрушения горных пород [2].
Применениезабойногодвигателяпредусмотренвинтервалебурения900–2690 мподэксплуатационнуюколонну.Диаметрзабойногодвигателявзависимостиотдиаметрадолотаопределяетсяпоформуле2.23:????зб=(0,8÷0,9)∙????д, (2.23)где????зб–диаметрзабойногодвигателя,мм;????д–диаметрдолота,мм.????зб=(0,8÷0,9)∙215,9=172,7÷194,3мм.Забойныйдолженразвиватьмощность,котораябудеттратитьсянаработудолотаподдействиемосевойнагрузкиинапреодолениетрениявопорах.Требуемыйкрутящиймоментопределяетсяпо формуле2.24:????р=????????+????уд∙????ос, (2.24)где ????р – момент необходимый для разрушения горной породы, Н*м;???????? – моментнеобходимыйдлявращенияненагруженногодолота,Н*м;????уд–удельныймоментдолота,Н*м/кН;????ос–осеваянагрузканадолото,кН.Дляинтервалов900-2653м,2665-2690м:????р=107,95+27,4∙ 204=5697Н∗м.Дляинтервала2653-2665 м:????р=107,95+27,4∙ 141=3971Н∗м.Момент необходимый для вращения ненагруженного долотаопределяетсяпоформуле2.25:????????=500∙????д, (2.25)где????д–диаметрдолота,м.????????=500∙0,2159=107,95Н∗м.Удельныймоментдолотаопределяетсяпо формуле
2.26:
????уд = ???? + 1,2 ∙ ????д, (2.26)
где ???? – расчетный коэффициент, принимаемый в расчетах 1–2 (принимается 1,5), Н*м/кН; ????д – диаметр долота, см.
????уд = 1,5 + 1,2 ∙ 21,59 = 27,4 Н ∗ м.
Расчеты необходимые для обоснования типа забойного двигателя представлены в таблице 2.7.
Таблица 2.7 – Результаты проектирования параметром забойных двигателей
Интервал
|
900-2653
|
2653-2665
|
2665-2690
|
Исходные данные
|
Dд
|
м
|
0,2159
|
0,2159
|
0,2159
|
мм
|
215,9
|
215,9
|
215,9
|
Gос, кН
|
204
|
141
|
204
|
Q, Н*м/кН
|
1,5
|
1,5
|
1,5
|
Результаты проектирования
|
Dзд, мм
|
178
|
178
|
178
|
Mр, Н*м
|
5697
|
3971
|
5697
|
Mо, Н*м
|
107,95
|
107,95
|
107,95
|
Mуд, Н*м/кН
|
27,4
|
27,4
|
27,4
|
ДляинтервалабуренияинтервалаподэксплуатационнуюколоннупроектируетсявинтовойзабойныйдвигательДГР-178,которыйпозволяет