2.5 Анализ и выбор эффективных типов породоразрушающих инструментов

Долото для заданного интервала бурения должно удовлетворять следующим условиям: соответствовать твердости и абразивности горных пород; обеспечивать наиболее высокую область разрушения пород по сравнению с альтернативными долотами.

Долотная программа Западно-Нялинского месторождения представлена в таблице 2.18.

Таблица 2.18 - Долотная программа Западно-Нялинского месторождения

Интервал бурения, м		Типоразмер долота		Рекомендуемые параметры режимов отработки долот
от	до	Диаметр	Маркировка завода-изготовителя	Нагрузка, тонн	Частота вращения, об/мин	Расход, л/с
0	80	490	GRD213-R216	ВИ	-	32
80	760	393,7	GRDP545-R174	2-12	-	56-64
760	2765	295,3	BT619C.07-01	2-10	-	56-64
2765	2810	219,1	BT613УСВ	2-10	-	28-32
2810	2920	152,4	SLHP627 R949	0,5-8	-	16-20

2.6 Расчет бурильной колонны

Выберем компоновку бурильной колонны для скважины глубиной 2920 м.

Выберем диаметр УБТ для интервала бурения в зависимости от диаметра долота, равного 146мм.

Отношение диаметра УБТ к диаметру скважины (долота) для долот диаметром до 295,3 мм должно составлять 0,75 – 0,85. При бурении долотом 146 мм принимаем УБТ диаметром 121 мм.

Диаметр бурильных труб выбираем из условия по формуле:

, (2.3)

Согласно формуле (2.3) диаметр бурильных труб равен:

мм.

Принимаем стандартный диаметр бурильных труб .

Выбираем бурильные трубы диаметром 127 мм с толщиной стенки δ = 7 мм.

Исходные данные:

Проектная глубина, м Диаметр долота, мм Диаметр УБТ, мм Вес 1 м УБТ, кг Диаметр бурильной колонны Средняя нагрузка на долото при бурении, т Коэффициент запаса прочности при растяжении до предела текучести Превышение веса УБТ над рабочей нагрузкой на долото, %

2920 146 121 68,4 127 6 1,3 25

Рассчитаем длину УБТ по формуле (2.5) исходя из средней нагрузки вычисляемой по формуле (2.4)

_{, (2.4)}

_{где Qср – средняя нагрузка на долото при бурении;}

_{K – коэффициент запаса прочности [5];}

_{cos-косинус угла набора кривизны.}

_{Согласно формул}е (2.4) средняя нагрузка равна:

т.

, _(2.5)

_{где qУБТ – вес 1 метра УБТ.}

Согласно формуле (2.5) длина УБТ равна:

м.

_{Для первой секции выбираем трубы диаметром 127 мм и толщиной стенок =7 мм группы прочности стали Д.}

_{Допустимая растягивающая нагрузка с учетом запаса прочности определяется по формуле:}

, (2.6)

где – растягивающая нагрузка до предела текучести

Согласно формуле (2.6) допустимая нагрузка с учётом запаса прочности равна:

т.

_{Длину первой секции найдем по формуле:}

, (2.7)

где – приведенный вес.

Согласно формуле (2.7) длина первой секции равна:

м.

Исходя из проектной глубины 2920 м длина 1-й секции достаточно:

, (2.8)

Согласно формуле (2.8) достаточная длина первой секции равна:

м.

_{Окончательные данные занесем в таблицу 2.19}

_{Таблица 2.19- Данные бурильной колонны по секциям}

№ секции	Длина, м	Вес 1м,кг	Группа прочности	Вес секции, т	Толщина стенок, мм	Коэф-т запаса прочности
1	2	3	4	5	6	7
1	146 (УБТ)	68,4	-	10	-	-
2	2774	20,1	Д	55,8	7	1,5

2.7 Проектирование режима бурения

2.7.1 Разработка гидравлической программы проводки скважины

Рассчитаем гидравлические параметры промывки скважины и выберем насосы со втулками при бурении интервала под эксплуатационную колонну.

1) Определим расход промывочной жидкости, необходимый для выноса шлама по формуле:

где d_c – диаметр скважины, м;

d_н - наружный диаметр бурильных труб, м; d_н = 0,127 м;

v_к - критическая скорость, м/с; v_к = 0,7-1,4 м/с.

Диаметр скважины рассчитываем по формуле:

где - диаметр долота, м; м;

k – коэффициент кавернозности; k = 1,17.

Тогда согласно формуле (2.10) диаметр скважины равен:

м.

Согласно формуле (2.9) расход промывочной жидкости, необходимый для выноса шлама равен:

Полученное значение уточняем проверкой условия, обеспечивающего очистку забоя от шлама по формуле:

где а - коэффициент, учитывающий способ бурения, м/с; при бурении гидравлическими забойными двигателями a = 0,5-0,7 м/с.

Согласно формуле (2.11) проверяем на условия, обеспечивающего очистку забоя от шлама:

Округляем полученное значение до ближайшего большего паспортного - Q = 19,7 л/с. Выбираем насос УНБ-600.