Материал: Учебное пособие по курсу Технология бурения разведочных скважин на жидкие и газообразные полезные ископаемые. (Первая часть). Ученое пособие. М. изд. Рггру, 2007
Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам
СОДЕРЖАНИЕ
Основные размеры шарошечных долот для сплошного бурения
Основные параметры лопастных долот
Типоразмеры алмазных долот и долот, оснащенных синтетическими алмазами
Основная характеристика установок эксплуатационного и
Основные параметры буровых установок для сверхглубокого бурения
Основные параметры буровых насосов
Техническая характеристика роторов
Комплектность основных технических средств циркуляционных систем буровых установок
Основные технические характеристики превенторов
Размеры, масса и жесткость стальных бурильных труб
;
где L2 - длина труб второй секции, L2 = 700 м; L1 - длина труб первой секции (считая снизу), м;
q2 и q1 – вес 1 м труб второй и первой секций соответственно (принимается по табл. 5.20.
Имеем
Qб.т = 700·320 + 2500·293 = 224000 + 732500 = 956500 Н;
Nд = 20,8 кВт;
Mкр=
;
Wр = 0,2 ·0,1273
м3;
Па = 30,75 МПа
Следовательно,
N1 = 
,
что допустимо, т.к. 1,51 > 1,45.
Третью секцию бурильных труб предусматриваем диаметром 127 мм с толщиной стенки 10 мм, но группы прочности Е, чтобы достичь глубины спуска всей бурильной колонны 3500 м. В этом случае вес бурильной колонны (Н) составит:
Qб.т = L3 · q3 + L2 ·q2 + L1·q1,
где L3 – длина бурильных труб третьей секции. L3 = 3550 – 3200 = 300 м.
Тогда
Qб.т = 300·320 + 700·320 + 2500·293 = 96000+224000+732500 = 1052500 Н,
Таблица 5.21
| Показатели | Номера секций снизу вверх | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| Толщина стенки трубы, мм Группа прочности материала труб Интервал расположения, м Длина секции, м Вес 1 м трубы, Н/м Вес секции, МН | 9 К 850-3350 2500 293 0,733 | 10 К 150-850 700 320 0,957 | 10 Е 0-150 300-150=150м* 320 1,053 |
| * LУБТ = 150 м по условию примера. Примечание. Общий вес бурильной колонны ( с учетом веса УБТ) 2,903 МН. | |||
,
Nв = 13,5·10-7 ·3500·0,1272 ·1801,5 ·0,190,5 ·13000 = 104 кВт.Nд = 20,8 кВт.Mкр = Wр = 0,2·10-3 м3 как и в предыдущем случае.Следовательно,N1 = , что допустимо, т.к. 1,59 > 1,45.Параметры разработанной и рассчитанной бурильной колонны сводим в табл. 5.21.5.4. Расчет бурильных труб при турбинном буренииПри турбинном бурении колонна бурильных труб неподвижна и воспринимает реактивный момент во время работы турбобура. Однако даже при небольшом искривлении скважины бурильная колонна лежит на ее стенках, а реактивный момент воспринимается только нижней частью этой колонны и затухает по мере удаления кверху от турбобура из-за трения о стенки скважины. Поэтому колонна бурильных труб практически разгружена от действия вращающего момента. Расчет бурильных труб при турбинном бурении сводится к определению допустимой длины колонны с учетом веса турбобура, утяжеленных бурильных труб и давления промывочной жидкости.Расчет делается в следующей последовательности.1. Выбирается диаметр бурильных труб по табл. 5.92. Определяется допустимая глубина спуска колонны и труб с одинаковой толщиной стенки и одной группой прочности материала: (5.29)где Qр – допустимая растягивающая нагрузка для труб нижней секции, МН,Qр= , (5.30)т – предел текучести материала труб, МПа; Fтр – площадь сечения труб, м2;n – коэффициент запаса прочности, n = 1,3 для нормальных условий, n= 1,35 для осложненных условий; Qпр – предельная нагрузка, МН; k – коэффициент, k = 1,15; G – вес забойного двигателя, МН; Рт – перепад давления в турбобуре, МПа; qб.т – вес 1 м бурильных труб, МН; Fк – площадь сечения канала труб, м2.Остальные обозначения те же, что и в формуле (5.22).
Значения Fтр, Fк, qб.т, т берутся из табл. 5.20.Общая длина колонны:L = ℓдоп + ℓУБТ, (5.31) где ℓУБТ – длина утяжеленных труб, м.3. Если бурильная колонна составлена из труб одного диаметра, но разных толщин стенок или различных групп прочности материала, то такая колонна будет состоять из нескольких секций.Длина каждой последующей секции определяется по формуле: , (5.32)где Qpm, Qpm-1 – допустимые растягивающие нагрузки каждой последующей и предыдущей секций соответственно, МН; qб.т.m – вес 1 м труб последующей секции, МН.
Пример 5.5. Рассчитать одноразмерную бурильную колонну при турбинном бурении:глубина – 3500 м; условия бурения – нормальные;G = 0,026 МН; ρр= 1300 кг/м3; QУБТ = 0,117 МН; длина утяжеленных труб ℓУБТ = 75 м. Диаметр предыдущей обсадной колонны – 245 мм.; рд + рт = 6,0 МПа.Р е ш е н и е. 1. Выбираем по табл. 5.9 диаметр бурильных труб dбт = 127 мм.Принимаем по табл. 5.20 бурильные трубы типа В, с толщиной стенки δ = 9 мм, группа прочности М., приведенной массой 1 м m = 30,6 кг, откуда q = 0,3 кг.2. При т = 735 МПа по табл. 5.8 допускаемая растягивающая нагрузка по формуле (5.30)Qр(9М) = 3. Допускаемая глубина спуска труб группы прочности М (δ = 9 мм)Как видно, допустимая глубина спуска труб из материала группы прочности М (δ = 9 мм) намного больше, чем глубина скважины. Очевидно, что трубы этой группы прочности выбраны не рационально. Необходимо взять трубы с меньшим пределом текучести.Задачу решим в следующей последовательности.1. Выбираем трубы группы прочности Д с толщиной стенки δ = 9 мм, длиной бурильной трубы м, приведенной массой 1 м т = 30,6 кг, откуда q= 0,3 кН.2. При т = 373 МПа по табл. 5.8 допускаемая растягивающая нагрузка по формуле (5.30)Qр(9Д) = 3. Допускаемая глубина спуска труб группы прочности Д (δ = 9 мм)4. Принимаем вторую секцию из бурильных труб той же группы прочности Д, но с δ = 10мм, длиной бурильной трубы м, приведенной массой 1 м т = 33,3 кг, откуда q= 0,33 кН.5. При т = 373 МПа по табл. 5.8 допускаемая растягивающая нагрузка по формуле (5.30)Qр(10Д)
6. Длина второй секции по формуле (5.30) м7. Длина колонныL = ℓдоп(9Д) + ℓ2(10Д) + ℓУБТ = 2658+309,6+75= 3042,6 мЧто меньше глубины скважины (3042,6 < 3500).Следовательно, необходимо выбрать третью секцию. Берем трубы группы прочности К, δ = 9 мм.8. При т = 490 МПа по табл. 5.8 допускаемая растягивающая нагрузка по формуле (5.30)Qр(10Д) = 9. Длина третьей секции по формуле (5.32)Принимаем длину третьей секции.ℓ3 = 3500 – (ℓдоп(9Д) + ℓ2(10Д) + ℓУБТ) = 3500 – 3042,6 = 457, 4 м.Результаты расчетов сводим в табл. 5.22.Таблица 5.22
Пример 5.6. Рассчитать одноразмерную бурильную колонну при турбинном бурении для следующих условий: проектная глубина скважины 3460 м, диаметр промежуточной обсадной колонны 178 мм, плотность бурового раствора кг / м3. Из табл. 5.9 выбираем диаметр бурильных труб – 89 мм с толщиной стенки δ = 9 мм (внутренний диаметр 71 мм). Выбираем долото диаметром 151 мм. Из табл. 5.8 подбираем группу прочности материала труб – К с σт = 490 МПа. Р е ш е н и е. 1. Определим площадь сечения бурильной трубы.Fтр =
| Показатели | Номера секций снизу вверх | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| Толщина стенки трубы, мм | 9 | 10 | 9 |
| Группа прочности материала труб | Д | Д | К |
| Длина секции, м | 2658 | 309,6 | 457,4 |
| Вес 1 м трубы, Н/м | 300 | 326 | 300 |
| Вес секции, МН | 0,797 | 0,1 | 0,137 |
| Примечание. Общий вес бурильной колонны 1,151 МН | |||
Источник: https://files.student-it.ru/previewfile/271913