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

= 8,26 λтр ; (6.23) или

ртр = тр · ·Q2 ·H, (6.24)
где H – глубина скважины, м; тр – коэффициент гидравлических сопротивлений в бурильных трубах (табл. 6.14).

Гидравлические потери в кольцевом пространстве

рк.п. = 0,1 к.п Q2H, (6.25)

где αк.п. – коэффициент гидравлических сопротивлений в кольцевом пространстве (табл. 6.15).

Гидравлические потери в замковом соединении

рз = 0,1 з. Q2, (6.26)

где з. – коэффициент гидравлических сопротивлений замков (табл. 6.16).

5) после нанесения на поле диаграммы характеристики насоса потерь, зависящих и не зависящих от глубины скважины, необходимо отложить при каждом рациональном расходе промывочной жидкости величину рт = ⅔ро (рт – перепад давления в турбобуре; ро – давление в нагнетательной линии буровых насосов). По данным П.П.Шумилов, наибольшую

Таблица 6.12

Суммарная площадь промывочных отверстий долот


Суммарная площадь сечения, F·106, м2

Сочетание диаметров насадок, мм

Суммарная площадь сечения, F·106, м2

Сочетание диаметров насадок, мм

79

95

113

133

154

157

174

177

190

192

201

208

211

226

227

228

232

236

246

249

252

254

255

265

267

269

270

272

280

282

287

287

290

296

303

305

306

306

309

311

314

321

322

323

324

328

331

333

334

10

11

12

13

14

10-10

10-11

15

11-11

10-12

16

11-12

10-13

12-12

17

11-13

10-14

10-10-10

12-13

11-14

10-10-11

18

10-15

13-13

12-14

10-11-11

10-10-12

11-15

11-16

11-11-11

13-14

10-11-12

12-15

11-16

11-11-12

10-17

10-17

11-11-13

13-15

10-10-14

12-16

10-12-12

11-17

11-11-13

10-12-13

10-11-14

14-15

10-18

13-16

339

340

341

344

344

346

350

350

355

358

359

360

360

362

365

367

368

368

375

378

379

380

381

382

384

385

386

387

388

391

393

398

400

401

402

403

403

404

404

408

409

409

412

412

417

419

419

421

423

12-12-12

12-17

11-12-13

10-13-13

11-11-14

10-12-14

11-18

10-11-15

14-16

10-10-16

12-12-13

13-17

11-13-13

11-12-14

10-13-14

11-11-15

12-18

10-12-15

10-11-16

15-16

12-13-13

12-12-14

14-17

11-13-14

10-10-17

11-12-15

10-14-14

13-18

10-13-15

11-11-16

10-12-16

13-13-13

12-13-14

10-11-17

16-16

11-14-14

12-12-15

15-17

11-13-15

14-18

10-14-15

11-12-16

10-10-18

10-13-16

11-11-17

10-12-17

13-13-14

12-14-14

12-13-15
Продолжение табл.6.12

Суммарная площадь сечения, F·106, м2

Сочетание диаметров насадок, мм

Суммарная площадь сечения, F·106, м2

Сочетание диаметров насадок, мм

426

427

428

428

429

431

432

434

435

438

441

442

444

445

446

447

448

450

453

454

455

456

456

459

462

463

463

466

467

467

468

473

473

476

481

481

481

482

482

485

486

487

488

491

492

494

497

499

11-14-15

12-12-16

16-17

10-11-18

11-13-16

15-18

10-15-15

10-14-16

11-12-17

10-13-17

13-14-14

13-13-15

12-14-15

11-11-18

10-12-18

12-13-16

11-15-15

11-14-16

12-12-17

17-17

11-13-17

16-18

10-15-16

10-14-17

14-14-14

11-12-18

13-14-15

10-13-18

12-15-15

13-13-16

12-14-16

11-15-16

12-13-17

11-14-17

10-16-16

12-12-18

17-18

10-15-17

11-13-18

14-14-15

13-15-15

10-14-18

13-14-16

12-15-16

13-13-17

12-14-17

11-16-16

11-15-17

500

503

503

507

507

509

510

510

512

515

517

520

521

523

526

532

532

534

535

536

544

549

551

554

603

604

605

608

608

609

614

622

629

631

632

635

642

655

658

660

663

683

686

708

710

736

763

12-13-18

18-18

11-14-18

10-16-17

14-15-15

14-14-16

10-15-18

13-15-16

13-14-17

12-16-16

12-15-17

13-13-18

12-14-18

11-16-17

11-15-18

14-15-16

10-17-17

10-16-18

14-15-17

13-15-17

12-15-18

11-17-17

11-16-18

15-16-16

16-16-16

11-18-18

15-16-17

14-17-17

15-15-18

14-16-18

13-17-18

12-18-18

16-16-17

15-17-17

15-16-18

14-17-18

13-18-18

16-17-17

15-17-18

16-16-18

14-18-18

16-17-18

15-18-18

17-17-18

16-18-18

17-18-18

18-18-18

Таблица 6.13Гидравлические потери в долотах

Промывоч-ный раствор

Значение коэффициента д, дм

295,5

244,5

190,5

Тип турбобура

Т12МЗ-240

ТС4-240

Т12МЗ-215

ТС4-215

Т12МЗ-215

ТС4-215

Т12МЗ-195

ТС4-215

Т12МЗ-172

ТС4-172

Вода

Глинистый раствор

210·10-5

230·10-5

225·10-5

250·10-5

400·10-5

440·10-5

425·10-5

460·10-5

2150·10-5

2400·10-5

Таблица 6.14

Гидравлические потери в бурильных трубах


Диаметр бурильных труб, мм

Толщина стенки, мм

Значение коэффициента тр∙108 для

воды

глинистых растворов

168,3


8

9

11


205

215

245

Q<26÷28 л/c

235

250

275

Q>26÷28 л/c

215

230

200

146


8

9

11


440

480

560·10

Q<22÷24 л/c

480

530

620

Q>22÷24 л/c

460

520

590

139,7


8

9

11


535

580

680

Q<20÷22 л/c

580

640

750

Q>20÷22 л/c

560

610

720

114,3


8

10


1750

2220

Q<15÷16 л/c

1900

2500

Q>15÷16 л/c

1820

2300
По мере углубления скважины гидравлические сопротивления в бурильных трубах, замках и кольцевом пространстве постоянно возрастают, поэтому для обеспечения условия рт = ⅔р0 необходимо непрерывно снижать подачу насосов и изменять характеристику турбобуров так, чтобы перепад давления на турбинах оставался постоянным несмотря на снижение расхода жидкости.Однако практически характеристики турбобуров можно изменять ступенчато, используя для бурения на различных интервалах глубины скважины турбобуры различных типов. Подача буровых насосов регулируется также ступенчато путем смены поршневых пар;6. Выбираются рациональные типы турбобуров применительно к глубине скважины и рациональному расходу промывочной жидкости. Рациональным типом турбобура считается такой, характеристика которого на диаграмме НТС наиболее близко располагается к линии ⅔ потерь давления на насосе.Таким образом, основная задача проектирования режима турбинного бурения заключается в установлении режима работы насосов, подборе типов турбобуров и осевой нагрузки на долото для различных интервалов по глубине скважины для получения наиболее высоких показателей бурения. При выборе турбобуров используем данные из табл. 3.2 и табл. 6.11 (турбобуры

старых конструкций, но еще применяются на промыслах), а при выборе насосов – из табл. 4.6.

Таблица 6.15

Гидравлические потери в кольцевом пространстве

Диаметр до-лот, мм

Диаметр бурильных труб, мм

Значение коэффициента к.п ∙108для

Диаметр на-садок, мм

воды

глинистых растворов


295,5


168,3

146

139,7


48

31

26

Q<50 л/с

85

60

50

Q>50 л/с

60

40

35


14


269,9


168,3

146

139,7


100

68

42

Q<50 л/с

130

85

65

Q>50 л/с

110

70

50


13


244,5


168,3

146

139,7


280

245

190

Q<40 л/с

350

190

170

Q>40 л/с

300

160

145


12


215,9


146

139,7

114,3


485

405

185

Q<30 л/с

600

490

230

Q>30 л/с

510

425

200


11

190,5

139,7

114,3

1530

480

2000

600

1600

520

10
30>40>50>50>

Таблица 6.16

Гидравлические потери в замках


Диаметр бурильных труб, мм

Толщина стенки, мм

Коэффициент, з∙10-5

168,3

8

9

10

0,6

0,6

1,45


139,7

8

9

11

2,1

2,2

2,8

114,3

8

10

11,3

16,8
Пример 6.2. Необходимо оценить возможность рационального применения турбобуров и насосов, имеющихся в наличии.1. Турбобуры [37]: № 1 – Т12МЗЕ-170; № 2 – 3ТС5Б-170; № 3 – А6К3С (см. табл. 6.11). Диаметр турбобура А6К3С – 164 мм.2. В состав буровой установки входит насос У8-6МА2 (см. табл. 4.2).3. Глубина скважины 2000 м, диаметры долот (бурения) по интервалам глубины скважины следующие:Интервал, м……………………….........0-100 100-1200 1200-2000Диаметр скважины, мм……………… 393,7 295,3 190,5Рассчитаны рациональные расходы промывочной жидкости для каждого интервала: для первого - 40,5 дм3/с; для второго - 40,5 дм3/с; для третьего - 226,7 дм3/с.Р е ш е н и е.1. Строим диаграмму характеристики насоса У8-6МА2, беря табличные значения подачи Q и перепада давления ро и намечаем вертикальные линии допустимых значений давлений на насосе при различных подачах соответствующих различным диаметрам поршневых втулок (рис. 6.2).2. Рассчитываем по формуле (6.14) перепад давления на турбинах для различных турбобуров, беря их табличные значения рт1 и Q1, для трех значений подачи насосов:для турбобура № 1:т2 = 3,0 МПа; т2 = 3,0 МПа;т2 = 3,0
Источник: https://files.student-it.ru/previewfile/271913