4. Описать технологическую схему подготовки и очистки бурового раствора

Устройства для приготовления и очистки бурового раствора располагаются в виде отдельных блоков, взаимодействующих согласно технологической схеме.

Блоки для приготовления бурового раствора рассчитаны для работы с бестарными и затаренными глинопорошками. Основная масса глинопорошков доставляется автоцементовозами и под действием сжатого воздуха перегружается по трубе в силос. Перед подачей в гидроэжекторный смеситель порошкообразные материалы разрыхляются воздухом, нагнетаемым в силос по аэродорожкам системы аэрирования.

В приемных емкостях циркуляционной системы устанавливают гидравлические и механические перемешиватели, обеспечивающие равномерное распределение компонентов бурового раствора и предотвращающие его расслоение.

Очистка буровых растворов осуществляется путем последовательного удаления крупных и мелких частиц выбуренной породы и других примесей, содержащихся в поступающем из скважины буровом растворе. Для полной очистки буровых растворах циркуляционные системы оборудуются комплексом очистных устройств. Первичная очистка проводится вибрационными ситами, посредством которых удаляются крупные частицы (размером более 75 мкм). Мелкие частицы вредных примесей удаляются посредством пескоотделителя (40 мкм), илоотделителя (25 мкм) и центрифуги(5 мкм), используемых на последующих ступенях очистки.

5.Выбор долот, забойных двигателей, утяжеленных бурильных труб и бурильных труб

1. Выбираем диаметры долот для бурения эксплуатационной колонны, технической колонны, кондуктора и направления:

а) под эксплуатационную колонну:

D_э=146 мм;

D_д.э. = D_э.м. +∆_k, где D_э.м – диаметр муфт эксплуатационной колонны; ∆_k – диаметральный зазор между муфтой и стенкой скважины.

D_э.м = 166мм, ∆_k = 20 мм.

D_д.э. = 166 +20= 186мм.

По ГОСТ выбираем D_д.э.= 187,3мм.

б) под техническую колонну:

d_T = D_д.э. +∆, где d_T- внутренний диаметр технической колонны; ∆- зазор между долотом и стенками вышележащей колонны.

∆=7мм, D_д.э.= 187,3мм;

d_T=187,3+7=194,7мм, выбираем трубу с d_T= 195мм, толщина стенки δ=12мм;

D_T= d_T+2δ=195+2*12=219мм- наружный диаметр технической колонны;

D_т.м.= 219мм- диаметр по муфте;

D_д.т.= D_т.м+ ∆_k= 219+20=239мм- диаметр долота под техническую колонну;

По ГОСТ выбираем D_д.т= 244,5мм.

в) под кондуктор:

d_k= D_д.т+∆=244,5+10=254,5мм- внутренний диаметр кондуктора;

d_k=274мм, δ=11мм;

D_k=274+2*12,5=299мм- наружный диаметр кондуктора;

D_k.m.=324мм- диаметр по муфте;

D_д.к.=324+35=359мм;

По ГОСТ выбираем D_д.к=374мм.

г) под направление:

d_н= D_д.к+∆=374+15=389мм- внутренний диаметр направления;

d_н=402мм, δ=11,5мм;

D_н=425мм-наружный диаметр направления;

D_н.м.=451- диаметр по муфте;

D_д.н.=451+50=501 мм- наружный диаметр направления;

По ГОСТ выбираем D_д.н.=505мм.

Тип колонны	Диаметр долота, мм	Внутренний диаметр, мм	Наружный диаметр, мм	Диаметр муфты, мм
Направление	505	402	425	451
Кондуктор	374	274	299	324
Техническая колонна	244,5	195	219	219
Эксплуатационная колонна	187,3	-	146	166

2. Выбираем утяжеленные бурильные трубы и забойные двигатели:

l_УБТ(р)= ;

;

где - допускаемая осевая нагрузка на долото, кН;

- масса 1 метра УБТ, кг;

- плотность бурового раствора, кг/м³;

- плотность стали, кг/м³;

- вес забойного двигателя, Н;

g- ускорение свободного падения, м/с².

Допускаемая осевая нагрузка на долото:

- для низкооборотного бурения: эксплуатационная колонна, Р_Д= 300кН;

техническая колонная, Р_Д= 420кН.

- для высокооборотного бурения: эксплуатационная колонна, Р_Д= 200кН;

техническая колонная, Р_Д= 300кН.

Так как диаметр долота для бурения технической колонны равен 244,5 мм, то выбираем УБТ диаметром 178 мм, m_(1м)= 145,4кг/м.

Так как диаметр долота для бурения эксплуатационной колонны равен 187,3 мм, то выбираем УБТ диаметром 146 мм, m_(1м)= 97,6кг/м.

Рассчитываем l_УБТ для низкооборотного бурения:

- под техническую колонну

l_УБТ(р)= =

- под эксплуатационную колонну

l_УБТ(р)= =

Рассчитываем l_УБТ для высокооборотного бурения:

- под эксплуатационную колонну: так как d_УБТ= 146мм, то выбираем d_ЗД= 164мм. Выбираем высокомоментный турбобур А6ГТШ, который имеет следующие параметры: L_ЗД=24,5м, М_ЗД=2960кг, ∆Р=4,5МПа.

=

3. Выбираем бурильные трубы для бурения эксплуатационной колонны:

Исходя из того, что глубина скважины составляет 5200м, проведем расчет многоступенчатой бурильной колонны:

= σ_T1 F₁; где - предельная нагрузка, кН; σ_T1- предел текучести материала, МПа; F₁- площадь кольцевого сечения, м².

Для 1-й ступени выбираем бурильные трубы с высаженными внутрь концами: D=114мм; δ= 7мм; d=100,3мм; m_(1м)= 18,5кг/м, группа прочности стали К; σ_T=500 МПа.[3],таблица V.1,стр. 73.

F₁= ;

= σ_T1 F₁=

Для 2-й ступени выбираем бурильные трубы с высаженными внутрь концами: D=114мм; d=94,3мм; δ=10мм; m_(1м)=25,7кг/м; группа прочности стали Е; σ_T=550МПа. [3],таблица V.1,стр. 73.

F₂=

;

4.Для бурения направления и кондуктора выбираем бурильные трубы с высаженными внутрь концами: D=140 мм; d=121,7 мм; δ=9мм; m_(1м)=29кг/м (m_ВК=7,6кг); группа прочности стали К; σ_T=500МПа.

Для бурения технической колонны выбираем бурильные трубы с высаженными внутрь концами: D=127 мм; d=111 мм; δ=8мм; m_(1м)=23,5кг/м (m_ВК=6,4кг); группа прочности стали Л; σ_T=650МПа