Материал: 1 Утверждена приказом по университету от

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Qр1,15*(671118280)  0,3*9263  31519кгс.

Значение σР рассчитывается по формуле (2.38):

рQр/ F,


(2.38)

где F – площадь поперечного сечения тела трубы, мм2 (для бурильных труб первой секции F=3405 мм2).


р
31519 / 3405 9, 2кгс/ мм2 .

Допускаемое напряжение для бурильных труб первой секции определяется по следующей формуле (2.39):

   Т/ n,

(2.39)

где  – допускаемое напряжение, кгс/мм2; т – предел текучести

материала труб. Для труб группы прочности Д т=38 кгс/мм2; n – нормативный запас прочности, n = 1,4.

38/1,4 27,1кгс/ мм2 . 9,2 кгс/мм2< 27,1 кгс/мм2,
следовательно,условиепрочностинастатическое нагружениевыполняется.Фактическийзапаспрочностисоставляет:n38/9,24,1.Фактическийзапаспрочностипревосходитнормативный.Допустимые избыточное наружное Рн и внутреннее Рв давления на телотрубысоставляют:

????н <

????кр

???? ,


????в

< ????????,

????

где Ркр – критическое наружное давление, кгс/мм2, Ркр=3,29 кгс/мм2; Рm – предельное внутреннее давление, кгс/мм2, Рm=4,65 кгс/мм2; n – нормативный запас прочности, n=1,15.

3,29

????н < 1,15 = 2,86.

4,65

????в < 1,15 = 4,1.

На основании выполнения условий прочности на статическое нагружение, превышения фактического предела прочности над допустимым, а так же того, что допустимое избыточное нагружение и допустимое внутреннее давление меньше их критических значений делается вывод, что выбранная колонна буровых труб подходит для использования в данных условиях.

Максимальная растягивающая нагрузка Рmax на замки ЗП-178-102 при графитовой смазке равна 268,5 тс, а максимальное растягивающее осевое усилие Qр в первой секции составляет 31,5 тс.

31,5<286,5

Следовательно, действующие осевые усилия допустимы для замков первой секции бурильных труб.

Для замков ЗП-178-102 при n=1,4 и графитовой смазке крутящий момент свинчивания MЗТ=3672 кгс·м.
НаибольшаяглубинаспускапервойсекциибурильнойколоннывклиновомзахватеПКР-Ш8,lk1определяется по формуле 2.40: тк кн m· ж 0lк1=( Qс /n-Q )/(q (1-γ / γ )) (2.40) lк1=(96300/1,15-18280)/(31,22·(1-1,2/7,85)) = 2475 м; Допустимаяглубинаспускапервойсекциивклиновомзахватебольшеее длины, таким образом, запроектированная колонна бурильных труб отвечаетвсем предъявляемым требованиям и при заданных условиях обеспечит бурениевертикальнойскважины глубиной2690мКалибраторыКалибраторвключаетсявКНБКнаддолотомдлясохраненияноминального диаметра ствола по мере износа долота по диаметру, приданиястволу цилиндрической формы. Кроме того, калибратор центрирует КНБК вскважине,что улучшаетусловия работыдолота,забойногодвигателя.Длябуренияподнаправлениеикондукторвыбираютсялопастныекалибраторы с прямыми лопастями, т.к. производится бурение мягких и мягкихспрослоямисреднихпород.Длябуренияподэксплуатационнуюколоннуприменяетсялопастнойкалибраторсоспиральнымилопастями,т.к.производится бурение малоабразивных пород средней твердости с прослоямитвердых. Спиральные калибраторы образуют полный непрерывный контакт состенкой скважины, поэтому их применение наиболее рационально в породахсредней твердости итвердых.Выбор калибраторов осуществлялся по диаметру долота и механическихсвойствах горныхпород.Выбранныекалибраторыииххарактеристикиуказанывтаблице2.9.Таблица2.9–Калибраторы

Тип

калибратора

Диаметр,

мм

Присоединительная

резьба

Диаметр

долота, мм

Общая

длинна, мм

Масса, кг

КС295,3СТ

295,3

З-152

295,3

873

290

КС215,9СТ

215,9

З-152

215,9

450

61
ЗначительнаядлинаУБТприводит кискривлениютрубврезультатепотериихустойчивости,чтоухудшаетпередачунагрузкинадолото,приводитк неравномерному вращению колонны и породоразрушающего инструмента идр. Кроме того, значительная длина УБТ создает большую площадь контактатрубсоскважиной,чтоспособствуетприхватуколонныподдействиемдифференциального давления. С целью улучшения работы УБТ, повышения ихустойчивости и ограничения площадиконтактатрубсо стенкамискважиныприменяют промежуточные опоры. Форма и размеры опор должны обеспечитьограничениепоперечнойдеформацииУБТ,выносразбуреннойпороды,наименьший контакт со скважиной. Общая характеристика опоры занесена втаблицу2.10.Таблица2.10–Опорапромежуточная

Шифр

Диаметр, мм

Масса, кг

Длина, мм

Резьба

наружный

внутренний

ОП-203

203

100

61

400

З-121
СогласноПравиламбезопасностивнефтянойигазовойпромышленности на буровой должно быть два шаровых крана, один из нихрабочий, устанавливаемый под ведущей бурильной трубой, а второй запасной.Краныпредназначеныдляоперативногоперекрытиявнутреннегоканалаколонныбурильныхтрубсцельюпредотвращенияпроявленияпоэтомуканалу. Основнымиэлементамишаровогокранаявляютсякорпус,шаровой запорный орган, его седла и уплотнения. Открытие и закрытие крана осуществляется специальным ключом путем поворота запорного органа на 90
o.ВыбираетсяшаровойкранКШ-147,характеристикакоторогоприведенавтаблице2.11.Таблица2.11–ХарактеристикашаровогокранаКШ-147

Показатель

КШ-147

Диаметр прохода, мм

70

Давление, МПа: рабочее

пробное

70

105

Состав рабочей среды

Буровой раствор, нефть, газ, конденсат и их

смеси

Тип управления краном

Ручное

Давление, при котором возможно ручное

управление краном без противодавления, МПа

10

Присоединительная резьба

З-147

Грузоподъемность, т

300

Габаритные размеры, мм: диаметр наружный

длина

178

500

Масса, кг

60
Для предотвращения проявлений по колонне бурильных труб согласноПравиламбезопасностивКНБКдолженбытьвключенобратныйклапан,перекрывающий внутреннее пространство бурильных труб в случае обратногоперетокафлюида(вверхпоколоннебурильныхтруб).Этиклапанытакжепредотвращают зашламование турбобура в процессе спуска инструмента. ДляданныхусловийбурениявыбираетсяобратныйклапанКОБ155-3-133,характеристикаприведена таблице 2.12.Таблица2.12–Характеристикаобратногоклапана КОБ155-3-133

Типоразмер

клапана

Замковая резьба

Габариты

Масса, кг

Диаметр, мм

Длина, мм

КОБ 155-3-133

З-133

155

375

43
Переводникипредназначеныдлясоединенияразличныхэлементовколонны бурильных труб, имеющих разные резьбы по размеру или виду (оберезьбывнутренние или наружные).Бурильнуюколоннужелательнокомплектоватьтак,чтобычислопереводников было минимальным. Обязательно применение так называемогорабочегопереводника,включаемоговколоннумеждушаровымкраномиверхнейсекциейбурильныхтруб.Нижняяниппельнаярезьбаэтогопереводника быстро изнашивается вследствие частого свинчивания при каждомнаращивании инструмента. После износа до допустимого предела переводникзаменяется. При его отсутствии пришлось бы менять дорогостоящий шаровойкран.Буровые растворы являются неотъемлемой частью при бурениискважины.Основнымифункциямициркулирующеговскважинебуровогораствораявляются:

  1. удаления с забоя частиц разрушенной породы (шлама) и транспортирование (вынос) шлама на поверхность.

  2. охлаждение породоразрушающего инструмента (ПРИ).

  3. перенос к ПРИ энергию от буровых насосов.
К числу дополнительных функций бурового раствора относятсяследующие:

      • обеспечение устойчивости горных пород в околоствольном пространстве скважины;

      • создание равновесия в системе «ствол скважины – пласт», т.е. предупреждение флюидопроявления (поступлений в скважину газа, нефти,
воды)ипоглощение(уходабуровогораствораизскважинывглубьпроницаемыхпластов);

      • удержание частиц шлама во взвешенном состоянии при остановках циркуляции;

      • снижение сил трения между контактирующими в скважине поверхностями и их износа.
Источник: https://files.student-it.ru/previewfile/198867