Qр1,15*(671118280) 0,3*9263 31519кгс.
Значение σР рассчитывается по формуле (2.38):
р Qр/ F,
(2.38)
где F – площадь поперечного сечения тела трубы, мм
2 (для бурильных труб первой секции F=3405 мм
2).
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:
n38/9,24,1
.Фактическийзапаспрочностипревосходитнормативный.Допустимые избыточное наружное Р
н и внутреннее Р
в давления на телотрубысоставляют:
????
н <
????кр
???? ,
????
в<
????????,

????
где Р
кр – критическое наружное давление, кгс/мм
2, Р
кр=3,29 кгс/мм
2; Р
m – предельное внутреннее давление, кгс/мм
2, Рm=4,65 кгс/мм
2; 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 Q
р 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,lk
1определяется по формуле 2.40: тк кн m· ж 0l
к1=( Q
с /n-Q )/(q (1-γ / γ )) (2.40) l
к1=(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 глубиной2690м
КалибраторыКалибраторвключаетсявКНБКнаддолотомдлясохраненияноминального 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:
-
удаления с забоя частиц разрушенной породы (шлама) и транспортирование (вынос) шлама на поверхность.
-
охлаждение породоразрушающего инструмента (ПРИ).
-
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.