Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Топ:
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Марксистская теория происхождения государства: По мнению Маркса и Энгельса, в основе развития общества, происходящих в нем изменений лежит...
Интересное:
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Уполаживание и террасирование склонов: Если глубина оврага более 5 м необходимо устройство берм. Варианты использования оврагов для градостроительных целей...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Дисциплины:
2019-08-01 | 286 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Лабораторная работа № 3
ВЫБОР БУРОВЫХ ДОЛОТ
Методические указания к выполнению лабораторной работы
по курсу «Основы бурового дела» для студентов 1 курса
специальности 130504 «Бурение нефтяных и газовых скважин»
Издательство
Томского политехнического университета
2009
УДК 622.24.05
ББК 33.131:34.9Я52
Б52
|
УДК 622.24.05
ББК 33.131:34.9Я52
Методические указания рассмотрены и рекомендованы к изданию методическим семинаром кафедры бурения скважин ИГНД
«_____» _________ 2009 г.
Зав. кафедрой профессор,
доктор технических наук В.Д. Евсеев
Председатель учебно-методической
комиссии Н.Г. Квеско
Рецензент
Кандидат технических наук, доцент
заведующий кафедрой ГРНМ ИГНД
Б.Б. Квеско
© Боярко Ю.Л., составление, 2009
© Составление. Томский политехнический
университет, 2009
© Оформление. Издательство Томского
политехнического университета, 2009
КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БУРОВЫХ ДОЛОТ
Буровые долота по характеру разрушения горной породы классифицируются (табл. 1) следующим образом:
Таблица 1
Характер разрушения | Долота |
Режущий | Лопастные |
Режуще-скалывающий | Лопастные, шарошечные |
Дробяще-скалывающий | Шарошечные |
Дробящий | Шарошечные |
Истирающий | Алмазные |
По назначению долота разделяются на долота для бурения сплошным забоем, кольцевым забоем и долота для специальных работ (пикообразные, эллиптические и др.).
|
По вооружению всe долота подразделяются в зависимости от предназначения для разрушения определенного типа пород, классифицируемых по твердости и абразивности. Так, по этому признаку выделяются 13 типов шарошечных долот (табл. 2).
Таблица 2
Тип долота | Смещение осей цапф в направлении вращения, мм | Исполнение вооружения | Класс пород |
М | 8-10 | Зубья выфрезерованы | Мягкие |
МЗ | 8-10 | Твердосплавные зубки | Мягкие абразивные |
МС | 6-7 | Зубья выфрезерованы | Мягкие с пропластками средней твердости |
МСЗ | 6-7 | Комбинированное вооружение | Мягкие абразивные с пропластками СТ |
С | 4-5 | Зубья выфрезерованы | Средней твердости |
СЗ | 4-5 | Твердосплавные зубки | Средней твердости, абразивные |
СТ | 4-5 | Зубья выфрезерованы | Средней твердости с пропластками Т |
Т | 1-1,5 | Комбинированное вооружение | Твердые |
ТЗ | 1-1,5 | Твердосплавные зубки | Твердые абразивные |
ТК | 1-1,5 | Комбинированное вооружение | Твердые с пропластками твердых |
ТКЗ | 1-1,5 | Твердосплавные зубки | Твердые абразивные с пропластками |
К | 1-1,5 | Твердосплавные зубки | Крепкие |
ОК | 1-1,5 | Твердосплавные зубки | Очень крепкие |
Шарошечные долота для бурения сплошным забоем могут быть одношарошечными, двухшарошечными и трехшарошечными. Во всех трех случаях шарошки (рабочий орган долота) размещаются на цапфах, закрепленных в лапах корпуса долота и имеют возможность перекатываться по забою при вращении долота. При перекатывании и проскальзовании шарошек зубья или штыри, расположенные венцами на шарошках, разрушают забой, а промывочная жидкость, подводимая через каналы в корпусе долота, вымывает на поверхность шлам. Для соединения с бурильной колонной долото имеет присоединительную резьбу (рис. 1, 2 табл. 3).
Таблица 3
Сменные минерало-керамические насадки НД для гидромониторных долот (ТУ 11-77)
|
Номер насад- ки
Рекомен-дуемый диаметр долота, мм
Диаметр насадки, мм
Высота насадки, мм
Масса насад- ки, кг
≥ 244,5
33,0
28,0
27,0
212,7-228,6
30,0
26,5
20,6
190,5-200,0
26,5
21,5
19,2
Продолжение таблицы 4
Номер насад- ки |
Рекомен-дуемый диаметр долота, мм |
Диаметр насадки, мм |
Высота насадки, мм |
Масса насад- ки, кг | ||
наружный | внутренний выходящий | внутренний входящий | ||||
28 | 187,3 | 23,5 | 12 | 18,9 | 19,2 | 0,035 |
29 | 11 | 0,037 | ||||
30 | 10 | 0,039 | ||||
31 | 9 | 0,041 | ||||
32 | 8 | 0,043 | ||||
33 | 7 | 0,045 | ||||
34 | ≤ 171,4 | 20,7 | 10 | 18 | 17,6 | 0,023 |
35 | 9 | 0,025 | ||||
36 | 8 | 0,027 | ||||
37 | 7 | 0,029 |
Сопло модификации НКВ изготовляется удлиненным с радиальным профилем и пологим сужением внутренней полости. Оно выпускается с постоянными значениями высоты (41 мм), наружного диаметра (27,7 мм) и диаметра входного отверстия (22 мм). Значения остальных параметров (d 1, R 1 и h 1), меняющихся в зависимости от номера сопла, приведены в табл. 5. Они выражены в миллиметрах.
Сопло НКВ обозначается с указанием диаметра d 1, ее выходного отверстия, например НКВ-13, где 13 -диаметр выходного отверстия в мм.
Таблица 5
Значения переменных параметров сопла НКВ в зависимости от его номера (в мм)
Параметры, обозначенные на рис. 4, 5 |
Номер сопла | |||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
d1 | 16 | 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 |
R1 | 52,5 | 45,48 | 40,3 | 36,28 | 33,12 | 30,59 | 28,53 | 26,99 |
h1 | 15,31 | 15,71 | 16,01 | 16,28 | 16,38 | 16,51 | 16,72 | 16,78 |
Скорость истечения жидкости из насадок можно определить по номограмме, приведенной на рис. 6.
|
Номер слоя
Литологический разрез
Категория по твердости Т
|
Категория по аброзивности А
Интервал, м
Всего
Примечание
Продолжение таблицы 9
Номер слоя |
Литологический разрез |
Категория по твердости Т |
Категория по аброзивности А |
Интервал, м |
Всего |
Примечание | ||
от | до | |||||||
9 | Известняки плотные | 6 | 2 | 2730 | 3030 | 300 | ||
10 | Доломиты окремнелые с прослоями известняка | 7 | 2 | 3030 | 3280 | 250 | Нефтяные проявления рпл=15мПа | |
11 | Песчаники с прослоями глин | 7-8 | 3 | 3280 | 3460 | 180 |
В нашем случае геологический разрез разделим на пять пачек пород.
Номер пачки | I | II | III | IV | V |
Интервал, м | 0-280 | 280-1120 | 1120-1550 | 1550-2730 | 2730-3460 |
Решение: Подставляя данные из табл. 9 используя формулы (1) и (2) получаем:
I пачка состоит из одного пласта:
II пачка состоит из трех пластов:
Таблица 10
Номер пачки |
Интервал, м |
Средневзвешенная категория | ||
от | до | твердости | абразивности | |
I | 0 | 280 | 5 | 1 |
II | 280 | 1120 | 1,36 | 2,64 |
Продолжение таблицы 10
Номер пачки |
Интервал, м |
Средневзвешенная категория | ||
от | до | твердости | абразивности | |
III | 1120 | 1550 | 6 | 2 |
IV | 1550 | 2730 | 2 | 2 |
V | 2730 | 3460 | 6,7 | 2,25 |
III пачка состоит из двух пластов:
IV пачка состоит из двух пластов:
V пачка состоит из трех пластов:
Результаты расчетов сведем в табл. 10.
Исходя из рассчитанных и и используя классификационную таблицу парных соответствий категорий твердости и абразивности пород типам шарошечных долот (см. рис. 7) и данные табл. 10, произведем выбор долот для каждой пачки.
Так, для I пачки расчетная точка близко расположена к эталонной, соответствующему долоту типа СТ. Таким образом, для бурения пачки пород с заданными значениями классификационных характеристик рациональным является долото типа СТ. Для II пачки – долото типа М, для III пачки – Т, для IV пачки – М и, наконец, для V пачки – долото типа Т.
|
После выбора и проектирования конструкции скважины следует подобрать по табл. 3 типоразмер долота.
Примеры применения кода для оценки износа долот
1. Вооружение “сработано” на 10%, опоры имеют средний износ, заклинены две шарошки. Диаметр долота сохранился – В1 П2 К(2) ДО.
2. Вооружение изношено на ¾, 50% зубьев имеют сколы, калибрующие кромки зубьев периферийных венцов закруглены, люфт торца шарошки 8 мм, диаметр долота уменьшился на 7 мм – В3С(50)РП3Д7.
3. Вооружение сработано на 0,5 (по высоте зуба), около 40% зубьев на первой шарошке имеют сколы; отклонение торца шарошки от оси цапфы долота 215,9 Т-В ≈ 4 мм, диаметр долота уменьшился на 4 мм: В2C (40) П2Д4.
4. Вооружение сработано на 0,10 (по высоте твердосплавного зубка), 30% твердосплавных зубков на третьей шарошке выкрошено и она заклинена, первая шарошка оставлена в скважине, отклонение торца шарошки от оси цапфы долота 295, ЗСЗ-ГВ – 3 мм: В1С(30)К(1)А2(1)П2. Долото считается нормально отработанным при В2 – В3, П2 – П3. Долото недоработано, если В1, П1. Долото ”передержано”, если В4, П4.
Примеры записи износа долот с помощью кода в буровом журнале, суточном рапорте бурового мастера, паспорте долота и накопительной ведомости работы долот по каждому рейсу:
III 269,9 С-ГНУ №8639 – В2С(30)РП3Д6Г(2)У3;
III 190,5 С-ГВ №1642 – В1ПК(1)Д0А1(I);
III 215,9 С-ГВ №2894 – В4П4;
III 244,5 Т-ЦВ №6785 – В2П3А3(I);
III 244,5 С-ГН №9735 – В1ПК(2)ДЗГ(1).
ЗАДАНИЕ
1. Произвести выбор долот для бурения скважины, конструкция которой запроектирована в лабораторной работе №1, а сведения по твердости и абразивности горных пород приведены в табл. 2 банка данных.
2. Произвести выбор бурголовок для бурения с выходом керна в интервале нефтегазопроявлений.
3. Произвести кодирование износа долота, поднятого из скважины после окончания рейса, пользуясь правилом кодирования по методике ВНИИБТ.
Томский политехнический университет
Кафедра бурения скважин
ОТЧЕТ
по лабораторной работе №3
“ВЫБОР БУРОВЫХ ДОЛОТ”
Выполнил студент __________________
Группа ____________________________
Томск 200_ г.
Часть I
ВЫБОР БУРОВЫХ НАКОНЕЧНИКОВ
Банк данных
1. Технико-экономические условия бурения:
|
Таблица 1
Тип обсадной колонны | Глубина спуска, м | Диаметр, мм | Высота подъема тампонажного раствора, м | |
колонны | долота | |||
2. Геологические и некоторые физико-механические (Т и А) сведения по проектной скважине (задание):
Таблица 2
Номер слоя
Литологический разрез
Категория по твер-дости Т
Категория по абрзив-ности А
Интервал, м
Всего
№ вари-анта
Продолжение таблицы 2
Номер слоя |
Литологический разрез |
Категория по твер-дости Т |
Категория по абрзив-ности А |
Интервал, м |
Всего | № вари-анта | ||
от | до | |||||||
6 | Известняки плотные, в верхней части рыхлые | 4 | 2 | 600 500 550 | 680 590 675 | 80 90 125 | 1 2 3 | |
7 | Известняки плотные, в нижней части трещеноватые | 4 | 3 | 680 590 675 | 800 700 800 | 120 110 125 | 1 2 3 | |
8 | Известняки с прослоями глин | 5 | 2 | 800 700 800 | 1295 1100 1270 | 495 400 470 | 1 2 3 | |
9 | Известняки плотные | 6 | 2 | 1295 1100 1270 | 1875 1560 1760 | 580 460 490 | 1 2 3 | |
10 | Доломиты с прослоями известняка | 6 | 4 | 1875 1560 1760 | 2605 2120 2260 | 730 560 500 | 1 2 3 | |
11 | Песчаники с прослоями глин | 5 | 8 | 2605 2120 2260 | 2800 2300 2500 | 195 180 240 | 1 2 3 |
Таблица 2а
Но-мер слоя |
Литологичес-кий разрез |
Категория по твер-дости Т |
Интервал, м |
Все-го | № вари-анта | |||
от | до | |||||||
1 | Пески с прослоями глин и гравием | 1 | 6 | 0 0 0 | 90 100 70 | 90 100 70 | 4 5 6 |
Продолжение таблицы 2а
Но-мер слоя |
Литологичес-кий разрез |
Категория по твер-дости Т |
Интервал, м |
Все-го | № вари-анта | |||
от | до | |||||||
2 | Глины с прослоями песка | 2 | 3 | 90 100 70 | 210 210 220 | 120 110 150 | 4 5 6 | |
3 | Глины с прослоями песка и гравием | 2 | 4 | 210 210 220 | 330 310 300 | 120 100 80 | 4 5 6 | |
4 | Глины с прослоями песка | 2 | 5 | 330 310 300 | 470 390 360 | 140 80 60 | 4 5 6 | |
5 | Пески с прослоями глин | 2 | 6 | 470 390 360 | 600 500 400 | 130 110 60 | 4 5 6 | |
6 | Известняки плотные, в верхней части рыхлые | 4 | 2 | 600 500 400 | 745 625 720 | 145 125 320 | 4 5 6 | |
7 | Известняки плотные, в нижней части трещеноваты | 4 | 3 | 745 625 720 | 900 800 1000 | 155 175 280 | 4 5 6 | |
8 | Известняки с прослоями глин | 5 | 2 | 900 800 1000 | 1610 1400 1310 | 710 600 310 | 4 5 6 | |
9 | Известняки плотные | 6 | 2 | 1610 1400 1310 | 2300 1940 1600 | 690 540 290 | 4 5 6 | |
10 | Доломиты с прослоями известняка | 6 | 4 | 2300 1940 1600 | 2845 2500 2120 | 545 560 520 | 4 5 6 | |
11 | Песчаники с прослоями глин | 5 | 8 | 2845 2500 2120 | 3000 2700 2300 | 155 200 180 | 4 5 6 |
Таблица 2б
Но-мер слоя |
Литологический разрез |
Катего-рия по твер-дости Т |
Интервал, м |
Всего | № вари-анта | |||
от | до | |||||||
1 | Пески с прослоями глин и гравием | 1 | 6 | 0 0 0 | 60 70 75 | 60 70 75 | 7 8 9 | |
2 | Глины с прослоями песка | 2 | 3 | 60 70 75 | 200 190 230 | 140 120 155 | 7 8 9 | |
3 | Глины с прослоями песка и гравием | 2 | 4 | 200 190 230 | 350 325 370 | 150 135 140 | 7 8 9 | |
4 | Глины с прослоями песка | 2 | 5 | 350 325 370 | 410 495 450 | 60 170 80 | 7 8 9 | |
5 | Пески с прослоями глин | 2 | 6 | 410 495 450 | 500 600 550 | 90 105 100 | 7 8 9 | |
6 | Известняки плотные, в верхней части рыхлые | 4 | 2 | 500 600 550 | 680 750 695 | 180 150 145 | 7 8 9 | |
7 | Известняки плотные, в нижней части трещеноваты | 4 | 3 | 680 750 695 | 900 900 800 | 220 150 105 | 7 8 9 | |
8 | Известняки с прослоями глин | 5 | 2 | 900 900 800 | 1405 1455 1305 | 505 555 505 | 7 8 9 |
Продолжение таблицы 2б
Но-мер слоя |
Литологический разрез |
Катего-рия по твер-дости Т |
Интервал, м |
Всего | № вари-анта | |||
от | до | |||||||
9 | Известняки плотные | 6 | 2 | 1405 1455 1305 | 1910 2170 1830 | 505 715 525 | 7 8 9 | |
10 | Доломиты с прослоями известняка | 6 | 4 | 1910 2170 1830 | 2420 2890 2350 | 510 720 520 | 7 8 9 | |
11 | Песчаники с прослоями глин | 5 | 8 | 2420 2890 2350 | 2600 3100 2550 | 180 210 200 | 7 8 9 |
Таблица 2в
Номер слоя |
Литологический разрез |
Категория по твер-дости Т |
Интервал, м |
Всего | № вари-анта | |||
от | до | |||||||
1 | Пески с прослоями глин и гравием | 1 | 6 | 0 0 0 | 40 50 85 | 40 50 85 | 10 11 12 | |
2 | Глины с прослоями песка | 2 | 3 | 40 50 85 | 110 115 150 | 70 65 65 | 10 11 12 | |
3 | Глины с прослоями песка и гравием | 2 | 4 | 110 115 150 | 230 215 255 | 120 100 105 | 10 11 12 | |
4 | Глины с прослоями песка | 2 | 5 | 230 215 255 | 310 305 355 | 80 90 100 | 10 11 12 | |
5 | Пески с прослоями глин | 2 | 6 | 310 305 355 | 400 400 500 | 90 95 145 | 10 11 12 | |
6 | Известняки плотные, в верхней части рыхлые | 4 | 2 | 400 400 500 | 555 530 660 | 155 130 160 | 10 11 12 | |
7 | Известняки плотные, в нижней части трещеноватыe | 4 | 3 | 555 530 660 | 700 700 800 | 145 170 140 | 10 11 12 | |
8 | Известняки с прослоями глин | 5 | 2 | 700 700 800 | 1215 1110 1190 | 515 410 390 | 10 11 12 | |
9 | Известняки плотные | 6 | 2 | 1215 1110 1190 | 1730 1675 1650 | 515 565 460 | 10 11 12 | |
10 | Доломиты с прослоями известняка | 6 | 4 | 1730 1675 1650 | 2240 2200 2290 | 510 525 640 | 10 11 12 | |
11 | Песчаники с прослоями глин | 5 | 8 | 2240 2200 2290 | 2400 2350 2450 | 160 150 160 | 10 11 12 |
Таблица 2г
Номер слоя |
Литологический разрез |
Категория по твер-дости Т |
Интервал, м |
Всего | № вари-анта | |||
от | до | |||||||
1 | Пески с прослоями глин и гравием | 1 | 6 | 0 0 0 | 75 85 80 | 75 85 80 | 13 14 15 |
Продолжение таблицы 2г
Номер слоя |
Литологический разрез |
Категория по твер-дости Т |
Интервал, м |
Всего | № вари-анта | |||
от | до | |||||||
2 | Глины с прослоями песка | 2 | 3 | 75 85 80 | 215 230 250 | 140 145 170 | 13 14 15 | |
3 | Глины с прослоями песка и гравием | 2 | 4 | 215 230 250 | 335 360 420 | 120 130 170 | 13 14 15 | |
4 | Глины с прослоями песка | 2 | 5 | 335 360 420 | 465 510 660 | 130 150 240 | 13 14 15 | |
5 | Пески с прослоями глин | 2 | 6 | 465 510 660 | 600 700 800 | 135 190 140 | 13 14 15 | |
6 | Известняки плотные, в верхней части рыхлые | 4 | 2 | 600 700 800 | 720 1000 1065 | 120 300 265 | 13 14 15 | |
7 | Известняки плотные, в нижней части трещеноватыe | 4 | 3 | 720 1000 1065 | 900 1200 1300 | 180 200 235 | 13 14 15 | |
8 | Известняки с прослоями глин | 5 | 2 | 900 1200 1300 | 1410 1600 1650 | 510 400 350 | 13 14 15 | |
9 | Известняки плотные | 6 | 2 | 1410 1600 1650 | 1980 2115 2110 | 570 515 460 | 13 14 15 |
Продолжение таблицы 2г
Номер слоя |
Литологический разрез |
Категория по твер-дости Т |
Интервал, м |
Всего | № вари-анта | |||
от | до | |||||||
10 | Доломиты с прослоями известняка | 6 | 4 | 1980 2115 2110 | 2600 2520 2440 | 620 405 330 | 13 14 15 | |
11 | Песчаники с прослоями глин | 5 | 8 | 2600 2520 2440 | 2850 2750 2650 | 250 230 210 | 13 14 15 |
Геологические и некоторые физико-механические (Т и А) сведения по заданной скважине
Таблица 3
Пачка 1
№ слоя | Описание пород и их характе-ристика | Литологический разрез | Категория по твердости Т | Категория по аброзивности А | Интервал, м | Всего | Примечание | |
от | до | |||||||
1 | ||||||||
2 | ||||||||
3 | ||||||||
4 | ||||||||
5 | ||||||||
6 |
Пачка 2
№ слоя | Описание пород и их характе-ристика | Литологический разрез | Категория по твердости Т | Категория по аброзивности А | Интервал. м | Всего | Примечание | |
от | до | |||||||
7 | ||||||||
8 | ||||||||
9 | ||||||||
10 | ||||||||
11 |
Пачка 3 и т.д.
4. Расчет средневзвешенной категории твердости и абразивности пород в пределах выделенных пачек:
5. Определение типа долот по квалификационной таблице с нанесением точек по вычисленным средневзвешенным категориям на номограмму:
Номер пачки | Интервал, м | Средневзвешенная категория | ||
от | до | твердости | абразивность | |
|
6. Сводная таблица долот по типам:
Условное обозначение (шифр) | Диаметр, мм | Высота, мм | Присоединительная резьба по ГОСТ 20692-75 | Допустимая осевая нагрузка, МН | Масса, кг |
7. Эскизы опор выбранных долот.
8. Выбор гидромониторных насадок исходя из уравнения и номограммы.
Вариант | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
Скорость истечения струи, м/с | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 55 | 60 | 65 | 70 | 75 |
Подача насосов Q, дм/с |
30 |
40 |
50 |
|
|
|
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!