Промывка скважин (стр. 3 из 3)

Формирование шестой секции.

k_c = [k_c] = 1,15

Т.к. длина шестой секции меньше длины пятой, то рассчитаем ее вес и сделаем проверку на страгивание:

Результаты вычислений занесем в таблицу.

Таблица 1.1 – Параметры обсадной колонны

Номер секции	Группа прочности стали	Толщина стенки, мм	Длина секции, м	Вес секции, кН	Общий вес колонны, кН
1	D	7,7	1060	281	-
2	D	7,0	250	61	-
3	D	6,5	928	203	-
4	D	7,0	248	60	-
5	D	7,7	257	68	-
6	D	8,5	67	19	-
Итого	-	-	2810	692	692

3 Выбор долота для заданного интервала бурения

3.1 Предварительный выбор долота и расчет мощности

Определяем среднюю арифметическую твердости горных пород по штампу:

Далее определяем среднее квадратическое s_ш отклонение величин p_ш:

Наибольшее значение величин H_в:

С помощью номограмм выбираем долото первого класса типа Т, альтернативное долото второго класса – долото типа СЗ.

Рисунок 3.1 – Номограммы для выбора типов долот:

а – для долот первого класса, б – для долот второго класса

Согласно заданию, частота вращения долота n_д = 460 об/мин, поэтому из предложенных типов опор целесообразно выбрать опору типа В, предназначенную для частоты вращения в диапазоне 450 –600 об/мин.

Система промывки у долот с опорами типа В и типа Т, СЗ: центральная.

Полный шифр выбранных долот по ГОСТ:

190,5Т-ЦВ, 190,5СЗ-ГН.

Шифр выбранных долот по коду МАБП (code IADC):

code 311,code 621.

Рассчитаем крутящий момент М_д и мощность N на долоте:

где m₀ – удельный момент, необходимый для вращения при единичной нагрузке долота единичного диаметра, G_п – предельная осевая нагрузка на долото, n_д – частота вращения долота.

3.2 Оценка долговечности вооружения и опор шарошек и решение о классе долота

Долото для четвертого интервала бурения должно удовлетворять следующим условиям:

1) соответствовать твердости горных пород;

2) обеспечивать наиболее высокую область разрушения пород по сравнению с альтернативными долотами;

3) вооружение шарошечного долота первого класса должно обеспечивать использование ресурса опоры.

Проведем расчет долговечности долота первого класса 190,5Т-ГН. Литология четвёртого интервала – доломиты. Доломиты относятся к кристалическим горным породам, соответственно, для него уравнение для определения времени Т изнашивания будет иметь следующий вид:

где b₀ – начальное притупление зубьев, h – износ зуба по высоте, γ – половина угла при вершине зуба, A и k – параметры зависимости a от N_уд, a – скорость изнашивания вооружения по высоте, N_i – интенсивность мощности трения.

Зависимость a от N_уд для кристаллических пород имеет вид:

Определяем значение половины угла при вершине зуба:

Расчет интенсивности мощности:

где А_с – доля мощности, реализуемая долотом на трение-скалывание породы; k₀ – коэффициент формы зуба долота (принять k₀= 1,4); l – средняя взвешенная длина рабочей поверхности зуба, ∑z - суммарное число зубьев на шарожках.

Для 190,5Т-ЦВ

Вооружение долота считается изношенным, если

Подставив все вычисления в формулу, получим:

Определяем величину стойкости опоры:

значит предпочтительным является долото первого класса, как более дешевое.

4 Обоснование промывки скважины

4.1 Выбор расхода промывочной жидкости

Промывка скважины должна обеспечивать полное и своевременное удаление шлама с забоя и из скважины, а также обеспечивать работу гидравлических забойных двигателей. Расход бурового раствора предварительно подбирается из двух условий:

1. Из условия очистки забоя определяется расход Q₁:

где q_уд – удельный расход бурового раствора, м/с; F_з – площадь забоя скважины.

Для кристаллических горных пород q_уд = 0,57 м/с.

2. Из условия подъема шлама в кольцевом зазоре между бурильными трубами и стенкой скважины определяется расход Q₂:

где u – необходимая скорость восходящего потока жидкости, м/с; F_k – площадь кольцевого зазора.

Значение u выбираем для забойного двигателя и глинистого раствора:

u = 0,55м/с.

Выбираем

5 Выбор буровой установки

Выбор буровой установки ведется по двум параметрам – по допустимой нагрузке на крюке и по условной глубине бурения. Поскольку в задании предусмотрено расчет обсадной колонны, условно принимаем, что эксплуатационная колонна самая тяжелая.

Из двенадцати классов буровой установки выбираем установку 5 класса. Ее характеристики: P_кр = 2000 кН, условная глубина бурения 3200 метров.