Обоснование, выбор и расчет компоновок бурильной колонны — КиберПедия 

Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьше­ния длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...

Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...

Обоснование, выбор и расчет компоновок бурильной колонны

2017-08-11 884
Обоснование, выбор и расчет компоновок бурильной колонны 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

В данном разделе производится расчет длины, выбор диаметров и толщины Первоначальная задача определить тип и размер бурильного инструмента.

Диаметры в случае применения одноразмерной компоновки бурильной колонны определяются исходя из диаметров применяемых долот (таблица 25). Диаметр первой секции УБТ выбирается с учетом конструкции скважины и обеспечения наибольшей устойчивости и прочности. Соотношение между диаметром скважины и диаметром УБТ (dУБТ/Dскв) при Dскв>295,3 – 0,7 – 0,8, а при Dскв<295,3 – 0,8 – 0,85. При бурении с забойным двигателем диаметр УБТ должен быть меньше диаметра забойного двигателя. Соотношение диаметров бурильных труб (dбт) и УБТ должно быть dбт/dУБТ > 0,7. Если это соотношение нарушается, то комплект УБТ должен состоять из труб нескольких диаметров. Рационально использовать один типоразмер бурильного инструмента, поэтому кондуктор буриться бурильной колонной с трубами такго же типоразмера что и эксплуатационная колонна.

При бурении скважин на Конитлорском месторождении используют бурильную колонну, состоящую из утяжеленных, стальных и легкосплавных бурильных труб. Диаметр бурильных труб входящих в компоновку бурильной колонны и турбобура определяют по формулам

 

Дт = 0,9×Д д (32)

 

ДУБТ=(0,75¸0,85)×Д д, (33)

 

ДСБТ = (0,6¸0,66) ×Д д, (34)

 

где ДУБТ- диаметр утяжеленных бурильных труб, мм;

ДСБТ - диаметр стальных бурильных труб, мм;

Дд - диаметр долота, мм;

Дт - диаметр турбобура, мм.

Первый интервал:

Дт - 0,9-295,3 = 265,77мм

Следовательно принимаем турбобур диаметром 240 мм

ДУБТ = 0,75 295,3- 221,48 мм

Следовательно принимаем УБТ 178 мм

ДСБТ = 0,6-295,3 = 177,18 мм

Следовательно принимаем СБТ 127 мм

 

Остальные интервалы рассчитываем аналогично.

Расчет длины УБТ

Длину УБТ L убт м, определяют из условия придания нижней части бурильной колонны необходимых динамических свойств по формуле

 

(35)

 

где с = 5100 м/с - скорость распространения звука в материале труб;

lm - длины турбобура, м;

1 п - расстояние от забоя до осевой опоры турбобура, м;

Т д - период продольных зубцовых вибраций долота с учетом деформируемости забоя;

, (36)

где fd - частота зубцовых вибраций долота, с;

 

fd = , (37)

 

где R - радиус долота, м;

n - частота вращения долота, об/мин;

tz -средняя величина шага зубцов долота по венцу, м;

Результаты вычислений заносим в таблицы 26,27.

Расчет длины стальных труб

Длину стальных труб Lсбт м рассчитываем из условия создания недостающей нагрузки на долото [10]

 

, (38)

 

где G - осевая нагрузка на долото, Н;

Gубт - вес УБТ, Н;

G3 - вес забойного двигателя, Н;

в - коэффициент, учитывающий Архимедову силу;

qпк - вес 1 м стальных труб.


 

Таблица 26 - Сведения о проектируемом режиме бурения

 

 

 

Интервал буре­ния, м Способ бурения Условный номер КНБК Параметры режима бурения
Осевая нагрузка, КН Скорость вращения, об/мин Расход бурового насоса, л/с Давление на стояке, МПа
0-70 ГЗД         7,5
70-1050 ГЗД         7,9
1050-1700 ГЗД         9,6
1700-2030 ГЗД         10,19
2030-3350 ГЗД         12,73

Проверочный расчет бурильной колонны осуществляют с целью определения напряжений в различных элементах бурильной колонны от воздействия усилий, возникающих при бурении, а также для расчета коэффициентов запаса прочности, которые для обеспечения безопасности работ не должны быть ниже допустимых значений. При турбинном бурении рассчитывается действие растягивающих усилий на бурильную колонну, действие остальных нагрузок оценивается коэффициентом запаса прочности. Растягивающие напряжения в верхнем сечении колонны, при подъеме из искривленной части и циркуляции бурового раствора в скважине определяют как

 

(39)

 

где КД - коэффициент динамичности;

Fпк - площадь поперечного сечения тела ПК, м2;

 

, (40)

 

где dнпк, dвпк- соответственно, наружный и внутренний диаметр ПК, м;

bn - коэффициент, учитывающий Архимедову силу, bn= 0,85;

Fпк - площадь поперечного сечения канала труб, м2;

Fв= d2впк×0,785, (41)

Pm - перепад давления в турбобуре, МПа;

Рд - перепад давления в долоте, МПа.

 

После расчета колонны на прочность проверяем выполнения условия

 

, (42)

где GТ = 667 МПа - предел текучести, рассчитываемых на прочность труб;

Кз = 1,5 - коэффициент запаса прочности для бурильных труб при бурении забойным двигателем;

 

Па

Исходные данные для расчета:

dнпк = 0,127 м; dвпк = 0,109 м; Fпк = 0,785(0,1272 – 0,1092) = 3,3 -10-3 м2;

 

Fв = 0,785(0,1092) = 9,3 -10-3 м2; Рm= 3,5 МПа; Рд =10,6 МПа;

 

По результатам расчета Gр = 2,3 МПа.

Сделаем проверку: 2,3 - 108 < 4,4 - 108 Па.

Условие выполняется, значит компоновка колонны выбрана правильно.

 


Поделиться с друзьями:

Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...

Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...

Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...



© 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!

0.012 с.