- •Предисловие.
- •Основные размеры шарошечных долот для сплошного бурения
- •Основные параметры лопастных долот
- •Типоразмеры алмазных долот и долот, оснащенных синтетическими алмазами
- •Таблица 3.1
- •Таблица 3.3
- •Основные параметры винтовых забойных двигателей
- •Таблица 4.1
- •Основные технические характеристики буровых установок для эксплуатационного и глубокого разведочного бурения на нефть и газ
- •Таблица 4.2
- •Таблица 4.3
- •Основные параметры буровых установок для сверхглубокого бурения
- •под промежуточную колонну
- •Таблица 4.6
- •Основные параметры буровых насосов
- •Таблица 4.9
- •Техническая характеристика роторов
- •Таблица 4.11
- •Основные параметры кронблоков, талевых блоков, крюков и крюкоблоков
- •Таблица 4.12
- •Основные параметры вертлюгов
- •Таблица 4.13
- •Комплектность основных технических средств циркуляционных систем буровых установок
- •Таблица 4.14
- •Основные технические характеристики превенторов
- •Таблица 5.1
- •Размеры, масса и жесткость стальных бурильных труб
- •Таблица 5.2
- •Таблица 5.3
- •примечание. Длина труб 12,4 и 8,5 м.
- •Таблица 5.4
- •Таблица 6.2
- •Допустимые осевые нагрузки при эксплуатации различных типов долот
- •(по ГОСТ 20692-75)
- •Таблица 6.4
- •Таблица 6.5
- •Нагрузку на колонковую бурильную головку ориентировочно можно определить по формуле
- •Таблица 6.8
- •Рациональные диаметры долота, УБТ и бурильных труб, мм
- •Таблица 6.9
- •Таблица 6.10
- •Таблица 6.14
- •Гидравлические потери в бурильных трубах
- •Таблица 6.15
- •Таблица 6.16
- •Гидравлические потери в замках
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
|
|
|
|
Таблица 3.3 |
|
Основные параметры винтовых забойных двигателей |
|||||
|
|
|
|
|
|
Параметры |
Д2-195 |
Д2-170 |
Д-127 |
Д-85 |
|
Расход жидкости, дм3/с |
35-40 |
20-36 |
12-15 |
5-7 |
|
Частота вращения, мин-1 |
140-170 |
115-200 |
200-250 |
200-280 |
|
Перепад давления, МПа |
6-7 |
4,5-6 |
3,5-6 |
3-3,5 |
|
Вращающий момент, Н·м |
6,5-8 |
2,9-4,15 |
1-1,2 |
0,34-0,4 |
|
Длина, мм |
6900 |
6900 |
4500 |
3160 |
|
Масса, кг |
1140 |
770 |
300 |
90 |
|
Пример 3.1. На разведочной площади ранее не бурили ни одной скважины. По информации, полученной при бурении нескольких скважин на соседних площадях, в геологическом строении их принимают участие следующие породы: глины слоистые и неслоистые с прослоями мелкозернистого песка (0-150 м); глины плотные высокопластичные (150-1150 м); глины песчанистые аргиллитоподобные, конгломераты, сцементированные известково-глинистым цементом (1150-2500 м); известняки трещиноватые с пропластками мергеля местами перемятые мягкие (2500-3400 м); песчаноглинистые отложения с прослоями аргиллитов (3400-3680 м); ангидритовая толща – переслаивание терригенных и карбонатных пород с ангидритами (3680-3870 м); пересливание песчаников и алевролитов (3870-4600 м).
Забойная температура на глубине 3400 м составляла 130 С и возросла до 200 С на проектной глубине. Интервал бурения 4400-4600 м представляет собой зону АВПД. При бурении на соседних площадях возникали поглощения бурового раствора, обвалы и осыпи горных пород, приводящие к образованию каверн; затяжки и посадки бурового инструмента при спуско-подъемных операциях; искривление ствола скважины и связанное с этим желобообразование.
Следует выбрать способ бурения.
Из анализа приведенных данных следует, что для геологического разреза характерны многочисленные интервалы, представленные мягкими породами, твердость которых ниже третьей категории по классификации Л.А. Шрейнера. Разбуривание таких пород целесообразно вести энергоемкими лопастными долотами.
Бурение лопастными долотами, как правило, ведется в верхних горизонтах большими диаметрами.
К важнейшим особенностям, существенно влияющим на технологию бурения скважин и возникновение различных осложнений, относятся наличие зоны АВПД и высокая забойная температура.
Эти и ряд других особенностей геологического разреза дают основание считать наиболее обоснованным выбор роторного способа бурения при проектировании первых скважин на новой разведочной площади.
49
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3.4 |
|
|
|
|
|
Основные характеристики электробуров |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Вращающий |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ток, А |
|
|
момент, кН∙м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рабочий |
холостого |
|
Номи |
Макси |
|
|
|
|
Шифр |
Диа |
Дли |
Номи |
Напряже |
номина |
хода при |
Частота |
Наль |
маль |
КПД, |
cos |
Масса, |
Жесткость |
электробура |
метр, |
на, м |
нальна |
ние |
льный |
номиналь |
враще |
ный |
ный |
% |
|
кг |
при изгибе |
|
мм |
|
я мощ- |
номиналь |
|
ном на- |
ния, |
|
|
|
|
|
EI, кН∙м2 |
|
|
|
ность, |
ное, кВ |
|
пряжении |
мин-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кВт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Э290-12 |
290 |
14,1 |
240 |
1,75 |
165,0 |
121,0 |
455 |
5,1 |
11,0 |
72,0 |
0,67 |
5100 |
33250 |
Э290-12Р |
290 |
15,9 |
240 |
1,75 |
165,0 |
121,0 |
145 |
16,0 |
26,0 |
72,0 |
0,67 |
5700 |
33250 |
Э250-8 |
250 |
13,2 |
230 |
1,65 |
160,0 |
107,0 |
675 |
332 |
7,5 |
72,0 |
0,70 |
3600 |
18650 |
Э250-8Р |
250 |
14,4 |
230 |
1,65 |
160,0 |
107,0 |
340 |
6,64 |
113 |
72,0 |
0,70 |
3800 |
18650 |
Э250-16 |
250 |
13,2 |
110 |
1,20 |
156,0 |
130,0 |
335 |
3,20 |
7,0 |
56,5 |
0,60 |
3600 |
18650 |
Э240-8 |
240 |
13,4 |
210 |
1,70 |
144,0 |
107,0 |
690 |
2,97 |
7,6 |
75,0 |
0,66 |
3500 |
14600 |
Э240-8Р |
240 |
143 |
145 |
1,40 |
112,0 |
80,0 |
230 |
6,15 |
12,0 |
74,8 |
0,70 |
3900 |
14600 |
Э215-8М |
215 |
13,9 |
175 |
1,55 |
131,0 |
95,5 |
680 |
2,50 |
5,5 |
67,5 |
0,66 |
2900 |
10200 |
Э215-8МР |
215 |
15,5 |
110 |
135 |
102,0 |
80,0 |
230 |
4,65 |
10,5 |
72,0 |
0,69 |
3200 |
10200 |
Э185-8 |
185 |
12,5 |
125 |
1,25 |
130,0 |
93,0 |
675 |
1,8 |
3,6 |
67,5 |
0,66 |
2000 |
5670 |
Э185-8Р |
285 |
14,4 |
70 |
1,10 |
90,0 |
75,0 |
240 |
3,0 |
7,0 |
70,0 |
0,58 |
2300 |
5670 |
Э170-8М |
170 |
12,2 |
75 |
130 |
83,5 |
78,6 |
695 |
1,1 |
2,4 |
63,5 |
0,63 |
1800 |
4160 |
Э170-8МР |
170 |
13,9 |
45 |
1,00 |
59,0 |
55,0 |
220 |
2,0 |
4,0 |
65,0 |
0,68 |
2000 |
4160 |
Э164-8МР |
164 |
12,3 |
75 |
130 |
87,5 |
80,0 |
685 |
1,1 |
2,4 |
61,0 |
0,625 |
1650 |
3440 |
50
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
4. Выбор бурового оборудования1
Исходными данными при выборе буровой установки (БУ)
являются проектная глубина и конструкция скважины.
Основная характеристика установок эксплуатационного и глубокого разведочного бурения (ГОСТ 16293-82) приведена в табл.
4.1.
Основные параметры современных БУ для эксплуатационного и глубокого разведочного бурения на нефть и газ глубиной от 1500 до 5000 м по данным заводов-изготовителей приведены в табл. 4.2. Основные параметры БУ для сверхглубокого разведочного и эксплуатационного бурения глубиной от 6500 до 15000 м, выпускаемые ПО "Уралмаш", приведены в табл. 4.3. Современные буровые установки "Уралмаша" приведены в табл. 4.4.
Параметр максимальная грузоподъемность характеризует предельно допустимое значение нагрузки на крюке, которое не может быть превышено при выполнении любых технологических операций в процессе всего цикла строительства скважины (вертикальные нагрузки от веса бурильной колонны, находящейся в скважине, обсадных труб, спускаемых в скважину, а также нагрузки, возникающие при ликвидации аварий и осложнений в скважине).
Параметр рекомендуемая глубина бурения скважины в каждом конкретном случае может отличаться от указанной в табл. 4.2 и 4.3 в сторону уменьшения или увеличения в зависимости от типа и веса бурильных труб и компоновки бурильной колонны. Однако во всех
случаях должно соблюдаться условие |
|
|
Gб.к.max (Hрек + 0,1Hрек)300, |
(4.1) |
|
где Gб.к.max - максимальный вес бурильной колонны; |
Hрек |
- |
рекомендуемая глубина бурения; 300-вес 1 м бурильных труб, Н/м. |
|
|
Тип привода выбирается в зависимости от степени обустройства |
||
конкретного региона. |
|
|
Пример 4.1. Вычислить глубину бурения БУ5000ЭУ (Hрек |
= |
|
5000 м) при весе 1 м бурильных труб 270 и 360 Н/м. |
|
|
Запас грузоподъемности
n |
|
G |
кр |
|
1,67 |
2,00 |
|
|
|
||||
G |
|
|
|
|||
|
б.к. ил иОК |
|
|
|||
|
|
|
|
|||
(4.2)
Р е ш е н и е. По формуле (4.1)
Gб.к max = (5000 + 500)300 = 1,65 МН.
При весе 1 м бурильных труб q = 270 Н/м данной установкой можно бурить до глубины
Hрек = 1,65 · 106/270 6111 м.
При весе 1 м бурильных труб q = 360 Н/м
Hрек = 1,65 · 106/360 = 4459 м.
51
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Буровую установку выбирают по ее максимальной грузоподъемности [G], обусловливающей вес в воздухе наиболее тяжелой колонны бурильных или обсадных труб:
Gбк (или Gок) [G].
Пример 4.2. Выбрать буровую установку для бурения скважины проектной глубиной Н = 4500 м со следующей конструкцией (табл.
4.5).
Для бурения скважины до проектной глубины применяются бурильные трубы диаметром 127 мм, УБТ длиной 150 м диаметром
178 мм (dв.у. = 80 мм, qу = 1,56 кН/м) (таб. 4.10, 4.24). Район буровых работ электроэнергией не обеспечен.
Р е ш е н и е. Вес кондуктора
Gк = lкqк = 450 · 825 0,4 МН.
Вес промежуточной колонны
Gп = lпqп = 3500 · 569 2 МН.
Вес эксплуатационной колонны
Gэк = 4500 · 313 = 1,41 МН.
Вес бурильной колонны с УБТ
Gб.т + Gу = lбqб + lуqу = 4350 · 287,4 + 150 · 1560 = 1,48 ∙ 10- 6 Н = 1,48
МН.
Из приведенного расчета следует, что наибольшую нагрузку БУ будет испытывать при спуске 244,5-мм промежуточной колонны. Максимальные нагрузки с учетом расхаживания:
от веса бурильной колонны
G = 1,48 · 1,25 = 1,85 МН;
от веса наиболее тяжелой обсадной колонны
Gб.к = 2∙ 1,15 = 2,3 МН
Для бурения данной скважины более рационально использовать установку БУ5000ДГУ-1Т (таб. 4.4) с дизель-гидравлическим приводом, поскольку нагрузка (в МН) от наиболее тяжелой обсадной колонны меньше допустимой по технической характеристике установки: 2,3 3,2.
1 По Р.А. Ганджумяну.
52
