Опр-ние необходимой подачи насосов для полного выноса выбуренной пооды.

Проверить, обеспечивается ли полный вынос выбуренной породы и осыпающихся частиц на поверхность при следующих условиях: способ бурения – турбинный; D долота 269,9мм; D б.т.=140мм; Q подача насосов 39 дм³/с.

Решение. Для турбинного способа бурения скорость восходящего потока должна быть 1,1-1,2м/с. По табл. 76 находим, что для обеспечения скорости 1,1м/с при диаметрах долота 269,9мм и труб 140мм необходимо иметь подачу насосов 46,2 дм³/с. При подаче 39 дм³/с обеспечивается скорость восходящего потока 1,0 > υ > 0,9, поэтому необходимо увеличить подачу насосов или перейти на роторный способ бурения в данном интервале.

 

* * *

· Для обсадных труб Ø до 219мм используется жёсткий двойной шаблон длиной 150мм и Ø-ром на 3мм меньше Ø внутр. О.Т.

· Для О.Т. Ø 245мм и больше, шаблон должен иметь длину 300мм и Ø-р на 4 и 5мм меньше Ø внутр. О.Т. Ø-ром 245-340мм и 407-508мм соответственно.

· Запас О.Т. должен быть 2 % от общей длины всей колонны(повышенной прочности).

 

 

Задача 25

Опр-ть Ø-р и L УБТ для след.условий: бурение ведётся под Э.К.Ø140мм; предыдущая О.К. состоит из труб Ø-рами 245 и 219мм. Способ бурения – роторный, частота вращения ротора – 9,42 рад/с(90 об/мин). Долото Ø190,5мм; перепад давления на долоте 8 МПа; осевая нагрузка на долото 0,1 МН. Вес наддолотной компоновки для борьбы с кривизной ствола скважины 0,02 МН. Бурение ведётся в осложнённых условиях. Долото имеет 3-и насадки Ø11мм каждая.

Решение. По табл. 29 для долота Ø190,5 выбираем УБТ Ø146мм. Данный Ø обеспечивает необходимую жёсткость при бурении под колонну Ø 140мм(см.табл.30). Исходя из Ø-ра предыдущей О.К. и согласно табл.31, принимаем б.к. ступенчатой, т.е. состоящей из труб Ø-ром 114х127мм.

Опр-м отношение Ø-ра б.труб к Ø-ру УБТ: d / D убт = 114 / 146 =0,78. Следовательно, конструкция УБТ будет одноразмерной.

Рассчитываем длину УБТ по форм.: L убт = (1,25 · Р дол) / q убт;

L убт = (1,25 · Рдол) / q убт = (1,25 · 0,1) / 0,00097 = 128,86 м.

Принимаем длину 125м, т.е. 5 свечей по 25м. Вес УБТ Q убт =125 · 0,00097 = 0,12 МН. Опр-м критическую нагрузку для подобранного размера по форм.: Р кр = 2 · ³√ Е · I · q² - р₀ · F₀; где:

- Е – модуль упругости (2,1 · 10 ⁷ Н / см²); - I – экваториальный момент инерции сечения трубы, см⁴; - q - вес единицы длины УБТ, Н/см; - р₀ – перепад давления на долото, Н/см²; - F₀ – суммарная площадь отверстий долота, см².I = π / 64 · (D⁴ – d⁴)

По табл.28 находим Р′ кр. = 32кН. Тогда Р кр. = 32000 - 800 · 2,85 =29720Н=0,03МН. Т.к. Р кр < Р дол, то согласно общим рекомендациям по расчёту УБТ необходимо устанавливать по длине УБТ промежуточные опоры. Число опор(по табл.32 и формуле: m =(P дол – Q к) / (q убт · а) - 1; вес наддолотной компоновки – Q к – для борьбы с искривлениями ствола скважины, МН; - а – рас-ние м/у опорами(число опор не д.б. меньше 2-х); величина – а - приведена в табл.32) будет равно: m = (0,1 – 0,02) / (0,00097 · 18,5) –1 = 3,46. Принимаем число опор равным 4. Крутящий момент затяжки для соединений УБТ рекомендуется в пределах 13000 – 16000 Н · м.

* * *

Старый «дедовский» способ расчёта продавки:

ПРИМЕР. (9″)²: 2 и умножить на глубину (524,85 м) = 81: 2 = 40,5 · 524,85 = 21256,425: 1000 = 21,256 = 21м³.

Т.е.: наружный диаметр О.Т. в дюймах возвести в квадрат; разделить на 2; умножить на забой и делить на 1000.

Установка угла перекоса на ДР-95 № 35

Lокруж.=330мм=360º Х = α = 154,9º 2º51′: 60′ = 0,85; то: 2,58º

142мм=Х i = 9,0º / 10метров

h = 21,5мм (20мм) ДР-95 № 35 Lобщ.=5-40м; Lкр.=1-50м.

 

* * *

Таблица 32

Ø УБТ, Расстояние между опорами (в м) для различной частоты

вращения, рад/с (об/мин)

мм 5,23 (50) 9,42 (90) 12,56 (120) 15,7 (150)

 

108-114 20,0 16,0 13,5 12,0

121 22,0 16,5 14,0 13,0

133 23,5 17,5 15,0 13,5

146 25,0 18,5 16,0 14,5

159 31,0 21,5 18,5 17,0

178 33,0 23,5 21,0 19,0

 

Квадратные промежуточные опоры в зависимости от Ø-ра долота выбирают по следующим данным:

 

Ø долота, мм 139,7-146 149,2-158,7 165,1-171,4

Диагональ квадрата, мм 133 143 153

Ø долота, мм 187,3-200 212,4-228,6 244,5-250,8 269,9

Диагональ квадрата, мм 181 203 230 255

 

 

Цементирование скважин с солевыми отложениями

Назначение и свойства: предотвращение размыва соленосных отложений. «Разделение» и повышение коэффициента вытеснения.

Состав: насыщенные водные растворы солей NaCl; MgCl₂; CaCl₂; Na₂CО₃ и другие.

Цементирование скважин в условиях низких температур

«Разделение», повышение коэффициента вытеснения. Состав: незамерзающая буферная жидкость: вода+диэтиленгликоль+песок.

Буферные жидкости

Необходимость особо качественной очистки стенок скважины от фильтрац.корки, достижение напряжённого контакта и сцепления между цементным камнем и стенками скважин. Ограниченное использование вследствие высокой коррозионной активности.

Назначение и свойства: удаление остатков бур.р-ра и разрушение фильтрац.корки. Повышение коэф-та вытеснения.

Состав: Хим.активные водные р-ры: соляной кислоты(15%); сульфаминовой кислоты(20%); гидроксида натрия(5%); кальцинир.соды(5%); солей соляной кислоты(5-10%); сернокислого железа(5%); кремнийорганического продукта КЭ-1408 (5%).

Назначение: отверждение глинистой корки.

Состав: 35-70 % раствор ортофосфорной кислоты.

 

* * *

Истинные растворы представляют собой однородную среду, в которой частицы твёрдого тела равномерно распределены в жидкой фазе в виде молекул или отдельных ионных групп.

Коллоидные растворы, в которых частицы твёрдого тела распространены в жидкости в виде групп молекул (многих десятков и сотен), имеющих размеры от 0,0001 до 0,000001 мм. При хранении такие растворы превращаются в студнеобразную массу.

Суспензии (взвеси) – смеси твёрдых частиц с водой, которые быстро оседают при нахождении такой взвеси в состоянии покоя. Размеры частиц твёрдой фазы могут достигать от 1 до 0,0001 мм.

Гидрофильные растворы – если вода хорошо смачивает твёрдые частицы и сила сцепления между ними превосходит сцепление между частицами воды, частицы в таких растворах образуют вокруг себя прочную гидратную (водную) оболочку.

Гидрофобные – при недостаточном сцеплении воды с твёрдым телом они плохо смачиваются. В таких растворах гидратные оболочки вокруг твёрдых частиц отсутствуют.

Коагуляция – процесс слипания коллоидных частиц.

Седиментация – осаждение частиц из раствора под действием силы тяжести.

Таблица 28

Условное наруж. обоз- внутр. Ø-р Теорет. Критич.нагрузка

обозна- Ø-р, наче- Ø-р, про- масса (без учёта гидрав-

чение мм. ние мм. точ- 1 м лической нагрузки)

трубы. резь- ки тру- Р′ кр = 2 · ³ √ Е ·

бы. под бы, · I · q²; кН.

эле- кг.

ватор,

мм.

 

УБТ-95 95 З-76 32 - 49,0 11,6

-108 108 З-88 38 - 63,0 16,3

-146 146 З-121 75 - 97,0 32,0

-159 159 З-133 80 - 116,0 40,5

-178 178 З-147 80 - 156,0 57,8

-203 203 З-171 100 - 192,0 78,6

УБТС-120 120 З-101 64 102 63,5 18,5

-133 133 З-108 64 115 83,0 25,6

-146 146 З-121 68 136 103,0 33,5

-178 178 З-147 80 168 156,0 57,8

-203 203 З-161 80 190 214,6 85,6

-219 219 З-171 110 190 221,0 95,4

-229 229 З-171 90 195 273,4 118,2

-245 245 З-201 135 220 258,0 121,5

-254 254 З-201 100 220 336,1 155,8

-273 273 З-201 100 220 397,1 192,1

-299 299 З-201 100 245 489,5 249,8

 

* * *

Тиксотропия – свойство раствора разжижжаться при перемешивании и загустевать в состоянии покоя. При физико-химическом воздействии на раствор с коагулированным осадком он может снова перейти в раствор. Этот процесс называется пептизацией, а вещества – пептизаторы.

Аэрация – технология нагнетания воздуха и газа в различных объёмах в буровой раствор для уменьшения гидростатического напора. Сравнить насыщение воздухом (случайное механическое включение и дисперсия воздуха в систему бурового раствора).

Кольматация –

Гидратация –

Репрессия –

Депрессия –

Дренирование -

Пеногасители

СКС-30, АРМ-15(РС) – суспензия резины в диз.топливе в соотношении 1:10. После смешения резины с топливом суспензию необходимо выдержать для набухания 24часа и более. Она наиболее эффективна в хлоркальциевых р-рах, с увеличением минерализации эффективность возрастает. Порошок резины поставляется шиноремонтными предприятиями в мешках. Этот реагент мало- эффективен в нефтеэмульсионных р-рах, особенно насыщенных солью.

Стеарат алюминия – эффективный пеногаситель как в пресных, так и в минерализованных р-рах, применяется в виде р-ров в диз.топливе в соотношении 1:10.

ВМС-12 – р-р алкилсульфонатов высокомолекулярных спиртов, выпускается в виде пасты, применяется в виде 20%-ного р-ра в диз.топливе. Он эффективен в р-рах любой минерализации, лучшие результаты - при одновременном введении ВМС-12 и пенообразователя. При первичной обработке вводят до 0,5% ВМС-12, при последующих – 0,2 - 0,3 %.

ПЭС – суспензия полиэтилена в диз.топливе в соотношении 1:10. Эффективность её выше, чем РС, применяется она аналогично РС, гасит любые пены. Порошок полиэтилена поставляется в мешках.

Т-66 – жид-сть плотностью 1,01-1,07г/см³. Это побочный продукт производства диметилдиоксана при производстве изопрена хорошо растворим в воде и органических растворителях, эффективен при высоких температурах(до 400ºС) и давлении до 100 МПа. Замерзает ниже -25ºС, снижает водоотдачу р-ров, гасит любые пены. При работе с этой жид-стью необходимы защит.очки и спецодежда, т.к. она пожароопасна. Поставляется в бочках и цистернах заводами изопренового каучука(например, тольяттинским).

Полиамид – отход производства СЖК, применяется в виде р-ра в диз.топливе в соотношении 1:10. Эффективно гасит пены в р-рах любой минерализации, поставляется заводами моющих средств в бочках и цистернах.

* * *

Фосфоновые комплексы (НТФ) – нитрилотриметилфосфоновая кислота. Замедлитель процессов гидратации и твердения цементов. Оптимальное содержание 0,05 – 0,15 % (на сухое вещество).

 

 

C.К.О. – хим.метод

 

CaCO₃ + HCL → CaCL₂ + H₂O + CO₂

(известняк) cоляная нерастворимая cоль