Технология бурения глубоких скважин
Характеристика Сугмутского нефтегазоконденсатного месторождения. Литолого–стратиграфическая характеристика разреза. Основные расчёты промывки скважины: выбор реологических параметров, плотности, расхода промывочной жидкости. Проектирование режима бурения.
Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
Вид | контрольная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 13.01.2011 |
Размер файла | 68,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования РФ
Уфимский государственный нефтяной
Технический университет
Кафедра Бурения нефтяных и газовых скважин
Пояснительная записка
Технология бурения глубоких скважин
Содержание
Введение
1.Геологическая часть
1.1 Орогидрография. Общие сведения о районе ведения работ
1.2 Стратиграфия
1.3 Тектоника
1.4 Нефтегазоводоносность
1.5 Давление и температура по разрезу
1.6.Возможные осложнения при бурении
2.Технико-технологическая часть
2.1 Конструкция скважины
2.2 Выбор и расчёт профиля скважины
2.3 Выбор способа бурения
2.4 Применяемые промывочные жидкости и их параметры по интервалам
2.5 Компоновка и расчёт бурильной колонны
3. Расчёт промывки скважины
3.1 Выбор плотности промывочной жидкости
3.2 Выбор расхода промывочной жидкости
3.3 Выбор реологических параметров промывочной жидкости
3.4 Расчёт потерь давления в различных участках циркуляционной системы
3.5 Построение НТС-номограммы
3.6 Выбор гидравлической программы бурения
4.Расчёт рабочих характеристик турбобура
5.Проектирование режима бурения
Специальная часть
нефтегазоконденсатный скважина реологический бурение
Введение
В данном курсовом проекте рассматривается технология бурения скважин на Сугмутском месторождении.
В современной России уровень добычи нефти и газа определяет благосостояние государства, т. к. основные средства в государственный бюджет поступают от экспортных поставок нефти и газа эти отрасли являются одними из основных, т. к. природный газ и нефть используются в больших объёмах.
При свободном рынке предприятия должны быть конкурентно-способны ми и рентабельными, что возможно лишь при выполнении множества требований. Для предприятий буровой отрасли такими требованиями выступают: минимальная стоимость строительства скважин за счёт оптимальной организации труда и работы предприятия, планирования работы предприятия, планирования экономичных способов строительства скважин путём усовершенствования технологии и т. п.
Буровое предприятие «Cервисная Буровая Компания «, входящее в состав ОАО «Сибнефть» осуществляет разработку нефтегазоконденсатного месторождения, выдержало трудности переходного периода и сохранило высокий уровень производства, за счёт применения передовой технологии ведения буровых работ, особенность которых представлена в курсовом проекте. Также «СБК» является подрядчиком на строительство скважин у многих нефтяных предприятий и активно сотрудничает с такими крупнейшими нефтяными предприятиями мира как Speery Sun,Shlumberge, Halliburton и др.
1.Геологическая часть
1.1 Орогидрография. Общие сведения о районе ведения работ
Сугмутское нефтегазоконденсатное месторождение находится на севере Тюменской области в Ямало-ненецком автономном округе.
Разрез месторождений севера Тюменской области представлен мощным осадочным комплексом юрских, меловых палеогеновых и четвертичных отложений, сложенных преимущественно чередованием глин, песчаников, алевролитов и аргиллитов с практически горизонтальным простиранием. Углы падения пластов изменяются от 0 до 10.
Особенностью геологического строения месторождения является наличие в верхней части разреза многолетнемёрзлых пород (ММП) значительной мощности (до 400 м), которые представлены мёрзлыми песками и глинами различной толщины, отличающимися своими свойствами при расщеплении в процессе проводки скважины, что необходимо учитывать при выборе конструкции скважины, её профиля и схемы кустования скважин.
Другой характерной особенностью разреза является неоднородность переслаиваемых песчано-глинистых отложений по своему генезису и физико-механическим свойствам. По физико-механическим свойствам геологический разрез представлен, в основном, мягкими и средними породами плотностью от 1900 до 2200 кг/м3, твёрдостью от 130 до 1640 МПа, категорией абразивности от 3,5 до 8.
По геолого-промысловой информации в разрезе месторождений выделяются три крупных продуктивных комплекса, различающиеся по своему строению и свойствам коллекторов:
верхний комплекс - газоконденсатные залежи сеноманского, альбского и аптского ярусов, залегающие на глубине от 600 до 2100м;
средний комплекс - неокомские нефтегазоконденсатные залежи валанжинского яруса до глубины 3500 м;
нижний комплекс - нефтегазоконденсатные залежи отложений ачимовской толщи и юрской системы на глубине от 3400 до 5000 м.
Залежи верхнего комплекса относятся к залежам сводовым, водоплавающим, массивного типа с неоднородным терригенным коллектором порового типа, с прерывистым распространением пропластков, прослоев глин и глинистых пород по площади месторождений. Газонасыщенная высота сеноманских залежей достигает 230 м.
В разрезе валанжинских отложений выделены от 13 до 20 продуктивных пластов, залежи различного типа:
газоконденсатные литологически экранированные;
газоконденсатные с нефтяными оторочками козырькового и кольцевого типов с газонасыщенной толщиной от 2 до 30 м, нефтенасыщенной - до 8 м.
Некоторые продуктивные горизонты являются сложными по геологическому строению, характеризуются значительной неоднородностью строения по разрезу и площади.
На некоторых участках крупных месторождений, вступающих в позднюю стадию разработки, в верхнем продуктивном комплексе и отдельных пластах среднего комплекса отмечается наличие зон с аномально низким пластовым давлением (АНПД).
Характерной особенностью строения среднего комплекса является залегание над валанжинскими продуктивными пластами пачки неустойчивых «шоколадных» глин, сложенной переуплотнёнными обезвоженными глинистыми частицами чешуйчатой формы, склонных к потере устойчивости при взаимодействии с буровым раствором на водяной основе. В частности, на Сугмутском месторождении в интервале залегания этой пачки из-за обвалов стенок скважины спуск бурильного инструмента производится с постоянными проработками. Толщина пачки по месторождениям изменяется от 8 до 30 м.
Рельеф местности представлен сильно заболоченной слабовсхолмленной равниной с большим количеством рек, озёр и ручьёв. Абсолютные отметки от 5 до 70 м. Растительный покров - тундра кустарниковая, по берегам рек берёза, лиственница, кустарник.
Среднегодовая температура воздуха -8 0С, максимальная летняя температура +30 0С, минимальная зимняя -54 0С.
Среднегодовое количество осадков 500-600 мм. Интервал залегания многолетнемёрзлых пород 0-400 м. Мощность сезоннооттаивающего слоя 20-50 см. Толщина снежного покрова 1-2 м. Направление преобладающего ветра южное. Наибольшая скорость ветра 28-30 м/с.
1.2 Стратиграфия
Разрез скважины сложен в основном терригенными породами - песками, песчаниками, алевролитами, глинами. Литолого-стратиграфическая характеристика разреза представлена в таблице 1.1.
Таблица 1 Литолого-стратиграфическая характеристика разреза
Интервал |
Краткое описание горной породы |
Плотность, кг/м3 |
Пористость, % |
Глинистость, % |
Пределтекучести, МПа |
Категория твёрдости |
Категорияабразивности |
Категорияпороды по промышленной классификации |
КоэффициентПуассона |
||
От |
До |
||||||||||
0 |
48 |
Пески, супеси |
2,0 |
35 |
15-20 |
60-170 |
3-4 |
7-8 |
мёрзлые |
0,2-0,38 |
|
48 |
81 |
Пески |
2,0 |
35 |
15-20 |
60-170 |
3-4 |
7-8 |
мёрзлые |
0,2-0,38 |
|
81 |
114 |
Пески, глины |
2,0 |
35 |
15-20 |
60-240 |
3-4 |
7-8 |
мёрзлые |
0,2-0,38 |
|
114 |
370 |
Глиныопоковидные |
1,8 |
35 |
95-100 |
60-240 |
1,5 |
3,0 |
мягкие,средние |
0,31 |
|
370 |
538 |
Пески спрослоями глин |
2,0 |
32 |
25-30 |
60-170 |
4,0 |
6,0 |
средние |
0,31 |
|
538 |
772 |
Глиныалевритистые |
2,2 |
28 |
90-100 |
60-240 |
3,5 |
4,0 |
мягкие,средние |
0,31 |
|
772 |
992 |
Глиныопоковидные |
1,9 |
25 |
95-100 |
60-250 |
2,0 |
6,0 |
средние |
0,31 |
|
992 |
1046 |
Глины аргиллитоподобные |
2,2 |
20 |
95-100 |
60-300 |
3,5 |
4,0 |
мягкие |
0,31 |
|
1046 |
1924 |
Песчаники, алевролиты |
2,2 |
25-30 |
25 |
90-2130 |
3,5 |
3,5 |
средние |
0,28-0,31 |
|
1924 |
2760 |
Песчаники |
2,2 |
15-17 |
40-60 |
210-1640 |
4,5 |
6,0 |
средние |
0,28-0,31 |
1.3 Тектоника
Таблица 2
Стратиграфическоеподразделение |
Глубиназалегания, м |
Угол падения пластов по подошве, град |
Стандартное описание горной породы |
|||
Название |
Индекс |
От |
До |
|||
Четвертичные |
Q |
0 |
44 |
0,3 |
Торф, супеси, суглинки, пески |
|
Некрасовская |
Pg3пk |
44 |
81 |
0,3 |
Пески |
|
Чеганская |
Pg2-3cg |
81 |
114 |
0,3 |
Пески, глины песчаные и алевритистые |
|
Люлинворская: -верхняя-средняя-нижняя |
Pg2ll |
114154221 |
154221370 |
0,3 |
Глины алевритистые, диатомитовые, опоковидные |
|
Тибейсалинская:-верхняя-нижняя |
Pg1tbs |
370446 |
446538 |
0,3 |
Пески и песчаники серые, тонкозернистые с прослоями глин, в нижней части глины с прослоями песчаников и алевролитов |
|
Ганькинская |
K2gn |
538 |
772 |
до 1,0 |
Глины серые алевритистые, с включением алевритового материала |
|
Берёзовская: -верхняя-нижняя |
K2br |
772921 |
921992 |
0,4 |
Глины слабо алеврит истые, в нижней части опоковидные |
|
Кузнецовская |
K2kz |
992 |
1046 |
до 1,0 |
Глины плотные, аргиллитоподобные |
|
Покурская |
K1-2pk |
1046 |
1924 |
0,2-0,3 |
Песчаники и алевролиты с прослоями глин |
|
Вартовская |
K1vr |
1924 |
2760 |
0,2-0,3 |
Переслаивание песчаников, алевролитов с преобладанием аргиллитов |
1.4 Нефтегазоводоносность
Таблица 4Водоносность
Индекс подразделения |
Интервал, м |
Плотность, кг/м3 |
Состав воды в мг-экв/л |
Общая, мг-экв/л |
|||||||
От |
До |
Анионы |
Катионы |
||||||||
Cl- |
SO4- |
HCO3- |
Na+ |
Mg++ |
Ca++ |
||||||
Q- Pb2 - 3Cg |
0 |
114 |
1000 |
0,03-0,44 |
0-0,005 |
0,02-0,6 |
0,02-0,59 |
0,01-0,46 |
0,05-0,38 |
0,25-2,6 |
|
P1ll - K2kz |
114 |
1046 |
При опробовании талых включений верхнепалеоценового горизонта в скважине 168 притока флюида не было получено |
||||||||
K2pk |
1046 |
1924 |
1009-1011 |
265-327 |
0-0,35 |
0,7-8,6 |
246-291 |
3,5-1,0 |
9,9-33 |
536-656 |
|
K2vr |
1924 |
2760 |
1002-1009 |
63-199 |
0,1-0,9 |
6,4-39 |
87-171 |
0,2-1,4 |
4,0-36 |
183-418 |
1.5Давления и температуры по разрезу скважины
Таблица 5Градиенты давлений и температур по разрезу скважины
Индекс подразделения |
Интервал, м |
Градиенты |
||||
От |
До |
Пластового давления, МПа/м |
Гидроразрыва пород, МПа/м |
Геотермический, Гр./м |
||
Q- Pg2-3cg |
0 |
114 |
0,01 |
0,017 |
ММП |
|
Pg2ll |
114 |
370 |
0,01 |
0,017 |
ММП |
|
Pg1tbs |
370 |
538 |
0,01 |
0,0174 |
3,1 |
|
K2gn- K2br |
538 |
992 |
0,01 |
0,0176 |
3,1 |
|
K2kz |
992 |
1046 |
0,01 |
0,0174 |
3,1 |
|
K2kz |
1046 |
1250 |
0,006 |
0,0175 |
3,1 |
|
K1-2pk |
1250 |
1924 |
0,01 |
0,0175 |
3,1 |
|
K1vr |
1924 |
2630 |
0,01 |
0,0178 |
3,1 |
|
K1vr |
2630 |
2760 |
0,01 |
0,018 |
3,1 |
1.6 Возможные осложнения при бурении
Таблица 6
Индекс подразделения |
Интервал, м |
Вид осложнения |
Характеристика осложнения и условия возникновения |
||
От |
До |
||||
Q - P1tbs |
0 |
400 |
Растепление ММП, прихваты инструмента |
Длительная остановка скважины, плохое качество бурового раствора (высокая водоотдача, большое содержание песка, низкая вязкость) |
|
Pg1tbs |
400 |
446 |
Прихваты обсадной колонны |
При недостаточной подготовке ствола скважины к спуску обсадных колонн. Низкое качество бурового раствора. |
|
P2pk (сеноман) |
1046 |
1250 |
Газоводопроявления |
При снижении давления на газоносный пласт во время бурения, СПО и т.д. |
|
K1-2pk |
1250 |
1924 |
Интенсивная наработка бурового раствора, прихваты инструмента |
При несоответствии параметров бурового раствора проектным (большое содержание твёрдой фазы, высокая водоотдача). Оставление без движения бурового инструмента в открытом стволе скважины. |
|
K1vr |
1924 |
2760 |
Газоводопроявления, затяжки и прихваты инструмента |
При несоответствии параметров бурового раствора проектным, длительное оставление инструмента без движения. |
2.Технико-технологическая часть
2.1 Конструкция скважины
Кондуктор диаметром 323,9 мм. Глубина спуска по вертикали 450 м. Спускается для перекрытия зоны неустойчивых четвертичных и многолетне мёрзлых пород с целью предупреждения перетоков газа, образования грифонов, а также для оборудования на устье ПВО.
Техническая колонна диаметром 244,5 мм. Глубина спуска по вертикали 1380 м. Спускается с целью перекрытия сеноманских отложений и предупре ждения межпластовых перетоков пластового флюида в сеноман в случае проявления пластов БУ при закрытом устье.
Эксплуатационная колонна диаметром 168,3 мм. глубина спуска по вертикали 2700 м. Спускается с целью добычи газоконденсата.
2.2 Выбор и расчёт профиля скважины
На Уренгойском ГКМ при бурении на валанжинские отложения применяют скважины с пятиитервальным профилем, который включает следующие участки:
I - вертикальный участок;
II - участок набора зенитного угла;
III - участок стабилизации;
IV - участок выбора зенитного угла;
V - пологий (горизонтальный) участок;
Из фактических данных скважин 5410, 5411, 5412, 5413, 5642, 5644 и т. д. видно, что вместо участка стабилизации следует участок естественного падения зенитного угла. Средние радиусы искривления определяем из фактических данных:
R1 - средний радиус искривления на первом участке набора зенитного угла R1 = 450м.
R2 - средний радиус искривления на втором участке набора зенитного угла R2 = 550м.
R3 - средний радиус искривления на участке естественного падения зенитного угла R3 = 2640м.
В связи с этим выбираем пятиинтервальный профиль с двумя участками набора зенитного угла и участком естественного падения зенитного угла.
Исходные данные для расчёта:
Нскв - глубина скважины, Нскв = 2726м.
Нкр - глубина залегания кровли продуктивного пласта, Нкр = 2670м.
Нв - длина вертикального участка, Нв = 1400м.
Акр - отход на кровле продуктивного пласта, Акр = 1070м.
&к - угол входа в пласт, &к = 70 гр.
R1 = 450м.
R2 = 550м.
R3 = 2640м.
Определим вспомогательные параметры (рис 1.)
O1O3= R1+R3; O2O3= R2+R3; O2O2'= R2*sin&k; A2'=R2*cos&k+Akp;
O1O1'= A2'-R1= Akp+R2*cos&k-R1;
O2O1'= Hkp-Hв - O2O2'= Hkp-Hв-R2*sin&k;
O2O1=sqr(O'1O1^2+O'1O2^2)= sqr[(Akp+R2*cos&k-R1)^2 + (Hk -Hв-R2*sin&k)^2];
Q=arctg (O'1O2/O`1O1)=arctg[(Hkp-Hв-R2*sin&k)/( Akp+R2*cos&k-R1)];
&1=180-bQ; &2=90-(180-b2-(90-Q))=b2-Q;
cosb1=[(O1O3^2+O1O2^2-O2O3^2)/(2*O1O3*O1O2)];
cosb2=[(O1O2^2+O2O3^2-O1O3^2)/(2*O1O2^2*O2O3)];
Зенитный угол в конце первого участка набора зенитного угла:
&1=180- arctg[(Hkp-Hв-R2*sin&k)/( Akp+R2*cos&k-R1)]-arccos{[(R1+R3)^2+(Akp+R2cos&k-R1)^2+( Hkp-Hв-R2*cos&k)^2-(R2+R3)^2]/[2(R1+R3)^2*sqr((Akp+R2*cos&k-R1)^2+( Hkp-Hв-R2*sin&k)^2)]};
Имеем &1=52 гр.
Зенитный угол в начале второго участка набора зенитного угла:
&2=arccos{[(Akp+R2*cos&k-R1)^2+( Hk-Hв-R2*sin&k)^2+(R2+R3)^2-(R1+R3)^2]/[2(R2+R3)*sqr((Akp+R2*cos&k-R1)^2+( Hkp-Hв-R2*sin&k)^2)]}- arctg[(Hkp-Hв-R2*sin&k)/( Akp+R2*cos&k-R1)];
Имеем &2=32 гр.
Участок 1.
L1=Hв=1400м;
H1= Hв=1400м;
A1=0.
Участок 2.
L2=П*R1*&1/180=3.14*450*52/180=408.3м;
H2=R1*sin&1=450*sin52=354.6м;
A2=R1(1-cos&1)=450*(1-cos52)=172.9м.
Участок 3.
L3=(П/180)*R3(&1-&2)=(3.14/180)*2640*(52-32)=929.9м;
H3=R3*(sin&1-sin&2)=2640*(sin52-sin32)=688.5м;
A3=R3*(cos&2-Cos&1)=2640*(cos32-cos52)=617.8м.
Участок 4.
L4=П*R2*&2/180=3.14*550*32/180=366.6м;
H4=R2*(sin&k-sin&2)=550*(sin70-sin32)=226.9м;
A4=R2*(cos&2-cos&k)=550*(cos32-cos70)=279.3м.
Участок 5.
L5=(Hскв-Нкр)/cos&k=(2726-2670)/cos70=163.7м;
A5=tg&k*( Hскв-Нкр)=tg70*(2726-2670)=153.9м.
Таблица № 7 Проектный профиль ствола скважины.
№ участка |
L,м |
H,м |
A,м |
|
1 |
1400 |
1400 |
0 |
|
2 |
408,3 |
354,6 |
172,9 |
|
3 |
929,9 |
688,5 |
617,8 |
|
4 |
366,6 |
226,9 |
279,3 |
|
5 |
163,7 |
56 |
153,9 |
|
Сумма |
3269 |
2726 |
1224 |
2.3 Выбор способа бурения
В соответствии с применяемыми способами бурения на Уренгойском ГКМ принимаем:
- Бурение под кондуктор - роторный способ.
- Бурение под техническую и эксплуатационную колонну - турбинный способ.
2.4 Компоновка и расчёт бурильной колонны
Участок падения зенитного угла.
Компоновка: Долото 215,9 + КЛС215,9 + 3ТРХ-195.
Выбираем: УБТ-159, СБТ-127*9, АбТ-129*11.
Проверка бурильной колонны:
Дсбт/Дубт=127/159=0,8 Е[0,75…0,8], то принимаем УБТ-159, промежуточной УБТ не надо.
Выбор длины УБТ:
При бурении забойными двигателями
G0>(Gд-b*Gзд-0.9*Pkp3)/b*q0*g*cos&,
где Gд- осевая нагрузка на долото, Gд=160кН;
Gзд- вес забойного двигателя, Gзд=47,9кН;
q0- масса единицы длины УБТ, 135,4кг.м;
Pkp3- критическая нагрузка на УБТ.
Pkp3=16*П^2*EI/lkp^2, EI- жёсткость УБТ.
I=П.64*(Д^4-d^4)=3.14/64*(0.127^4-0.109^4)=5.84*10^-6 м^4;
EI=2*10^11*5.84*10^-6=12.26*10^5 Н*м^2;
b=1-(pж/рст)= 1- (1100/7800)=0,86;
lkp=2.65*sqr^3*(EI/b*q*g)=44.7 м.
q-масса единицы длины СБТ, q=30,3 кг/м
Pkp=(16*П*1.226*10^6/44.7^2)+(0.86*30.3*9.81*44.7/2)=102469 H;
G0> (160000-0.86*47900-0.9*102469)/0.86*135.4*9.81*cos42=32.5 м.
Выбираем 3 трубы УБТ-159 по 12 м =>36м.
Выбор длины СБТ
Lсбт=1.2* Gд-b*Gубт/ b*q0*g*cos&=1,2*160000-0,85*135,4*9,81*36/ 0,86*30,3*9,81*сos42=798 м.
Выбираем 67 труб СБТ-127*9 по 12 м =>804м.
Участок стабилизации в кровле продуктивного пласта.
Компоновка: Долото 215,9+ КЛС215,9 +3ТРХ-195
Выбираем: УБТ-159, СБТ-127*9, АБТ-129*11
Выбор длины УБТ:
l0=(160000-0.86*47900*9.81-0.9*102469)/0.86*135.4*9.81*cos70=70 м.
Выбираем 6 труб УБТ по 12 м => 72 м.
Выбор длины СБТ:
Lсбт=(1,2*160000-0,86*135,4*9,81*72)/0,86*30,3*9,81*cos70=1258 м
Выбираем 105 трубок СБТ-127 по 12 м => 1260 м.
Для бурения под кондуктор, на участках набора зенитного угла принимаем стандартные компоновки.
Компоновки бурильного инструмента по интервалам профиля.
0-450 м Долото 393,7+УБТ-159-72м+СБТ-127*9
450-1400 м Долото 295,3+УБТ-159-36м+СБТ-127*9
1400-1808 м Долото 215,9+КЛС215,9+ТО2-195+УБТ-159-24+СБТ-127*9-
400м+АБТ-129*11
1808-2738 м Долото 215,9+КЛС215,9+3ТРХ-195+УБТ-159-36м+СБТ127*9
-804м+АБТ129*11
2738-3105 м Долото215,9+КЛС215,9+Д1-195+УБТ-159-24м+СБТ-127*9-
700м+АБТ-129*11
3105-3269 м Долото215,9+КЛС215,9+3ТРХ-195+УБТ-159-72м+СБТ-127*9
-1260м+АБТ-129*11.
Расчёт бурильной колонны на прочность при подъёме с промывкой.
Самые большие растягивающие нагрузки возникают при бурении в интер вале стабилизации зенитного угла в кровле продуктивного пласта.
Компоновка: Долото215,9+КЛС215,9+3ТРХ-195+ УБТ-159-72м+СБТ-127*9
-1260м+АБТ-129*11.
Таблица 9. Расчёт растягивающих нагрузок.
№ |
&, рад |
&cp,рад |
d&,рад |
L,м |
q,H |
b |
T,kH |
|
0 |
1,22 |
1,22 |
0 |
72 |
1354 |
0.86 |
0 |
|
1 |
1,22 |
1,22 |
0 |
92 |
303 |
0.86 |
28.7 |
|
2 |
1,22 |
0,88 |
-0,67 |
367 |
303 |
0.86 |
43.6 |
|
3 |
0,55 |
0,7 |
0,3 |
801 |
303 |
0.86 |
144.6 |
|
4 |
0,85 |
0,88 |
0,048 |
129 |
170 |
0.6 |
367.1 |
|
5 |
0,906 |
0,45 |
-0,906 |
408 |
170 |
0.6 |
384 |
|
6 |
0 |
0 |
0 |
1400 |
170 |
0.6 |
553.2 |
|
7 |
0 |
-- |
--- |
-- |
-- |
-- |
695.9 |
T=T0*e^(d&*f)+b*q*l*e^(0.5*d&*f)*(cos&+f*sin&), f=0.3, d&01=0, T0=0
T1=0*e^0.03+0.86*1354*72*e^(0.5*0.03)*(cos1.22+0.3*sin1.22)=28.7kH;
d&12=0;
T2=28.7*e^0.03+0.86*303*92*e^(0.5*0.03)*(cos1.22+0.3*sin1.22)=43.6;
d&23= - l23/R= -367/550= -0.67;
T3=144.6kH;
d&34=0.3; T4=367.1;
d&45=0.048; T5=384kH;
d&56= -0.906; T6=553.2kH;
d&67=0; T7=695.9kH;
Наибольшие растягивающие напряжения получаются на устье скважины, однако на участке набора зенитного угла к ним добавляются напряжения изгиба. Поэтому в конце вертикального участка результирующие напряжения
СИГМАрез = СИГМАр+СИГМАизг
Таблица 10. Результирующие напряжения в точках 6,7 от действия растягивающих нагрузок.
Точки |
Т, кН |
СИГМАр |
СИГМАизг |
СИГМАрез |
|
6 |
553,2 |
169 |
10,3 |
179,3 |
|
7 |
695,9 |
204 |
0 |
204 |
Растягивающие напряжения:
СИГМАр=(Т+Ру*Sk)/Sкп; Ру=15МПа;
Sкп- площадь кольцевого пространства;
Sкп=П/4*(0,129^2-0.107^2)=0.00408 м^2;
Sk - площадь трубного пространства;
Sk =П/4*(0,107^2)=0.00899 м^2;
СИГМАр6=(553.2*10^3+15*10^6*0.0899)/0.00408=169МПа;
СИГМАр7=(695,9*10^3+15*10^6*0.00899)/0.00408=204МПа;
Изгибающие напряжения: СИГМАизг=E*D/2*R;
СИГМАизг=72*10^9*0.129/2*450=10.3МПа;
Тогда СИГМАрез6=179,3МПа, СИГМАрез7=204МПа.
Прочность бурильной колонны обеспечена, если СИГМАрез =< [ СИГМА], где [ СИГМА]= СИГМАт/n, где СИГМАт - предел текучести материала труб СИГМАт =300МПа;
n- коэф. Запаса прочности, n=1,4 =>
[ СИГМА]= 300/1.4=214.3МПа;
т.к. СИГМАрез67< [ СИГМА], то прочность бурильной колонны при подъёме с промывкой обеспечена.
Расчёт на внутреннее давление.
Прочность бурильных труб обеспечена, если Рв.из.=< [Pв.и], где
Рв.из - внутреннее избыточное давление, Рв.из=15МПа
[Pв.и]= Рв.кр/ n,
Рв.кр- предельное внутреннее давление. Для АБТ-129*11, Рв.кр=41,7МПа, то
[Pв.и]=41,7/1,4=29,7МПа > Рв.из=15МПа, то прочность обеспечена.
3. Расчёт промывки скважины
3.1 Выбор плотности промывочной жидкости
В соответствии с таблицей 5 для всех интервалов бурения grad Pпог=0,01 МПа/м, то из условия недопущения поглощения промывочной жидкости
pотн >= (k* grad Pпог/g*pв),
где к - коэф. превышения давления столба промывочной жидкости над пластовым, учитывающий уменьшение давления в скважине при подъёме.
К=1,04…1,05 при Н > 2500м
Тогда pотн >= 1,05*0,01^6/9.81^3=1.07, то р>=1070 кг/м^3
В соответствии с таблицей 5 минимальный grad Pгр=0,017МПа/м, то из условия недопущения гидроразрыва горных пород:
pотн =< grad Pгр/k*g* pв, тогда pотн =<0,017*10^6/1,05*9,81*10^3=1.66, то p=<1650 кг/м^3, то выбираем p=1100 кг/м^3, которая удовлетворяет всем условиям бурения.
3.2 Выбор расхода промывочной жидкости
Расход необходимый для очистки забоя:
Q>=q*Fз,
где q-удельный расход, при гидромониторной промывке, q=0,35м/с;
Fз=П*0,2159^2/4=0.036 м^2
Q1>=0.036*0.35=0.0128 м^3
Расход необходимый для подъёма шлама:
Q2 >= 1.15*Uос*F кп, где
F кп - максимальная площадь кольцевого пространства.
Uос =4*sqr(dэ(рп-рж )/ рж), где
dэ- размер наиболее крупных частиц выбуренной породы
dэ=0,002+0,037*Dд=0,002+0,037*0,2159=0,01м
Uос =4*sqr(0,01*(2000-1100)/1100)=0,36м/с
Q2 >= 1.15*0,36*П/4(0,227^2-0.127^2)=0.0115 м^3/с
Расход необходимый для ГЗД
Q2 >=Qc*sqr(Mуд*G*pc/Mc* рж*k),
Для 3ТРХ-195 при pc=1000 кг/м^3, Qc=28 л/с, Мс=1720 Нм;
K=(1-kэ), где kэ - коэф. учитывающий потери момента в осевой опоре турбобура, kэ=0,3
Mуд - удельный момент на долоте; Mуд=0,007 м
G - нагрузка на долото; G=160 kH;
Q3>=28*sqr(.007*160000*10^3/1720*1100*(1-0.3)=24л/с.
Тогда: расход, необходимый для очистки забоя Q1>=0.0128 м^3;
расход необходимый для подъёма шлама Q2 >= 0.0115 м^3/с;
расход необходимый для ГЗД Q3>=0,024 м^3/с.
Выбираем: Q3>=0,024 м^3/с.
3.3 Выбор реологических параметров промывочной жидкости
р=1100 кг/м^3;
1.Структурная вязкость
n=(0,004…0,005)*т0=0,005*2,35=0,012 Па*с
2.Динамическое напряжение сдвига:
т0=8,5*10^-3*p-7=8.5*10^-3*1100-7=2.35Па
3.4 Расчёт потерь давления в различных участках циркуляционной системы
Потери давления в АБТ-129*11:
LАБТ=3269-Lзд-LУБТ-LСБТ=3269-26-72-1260=1911 м.
S= П*dАБТ^2/4=3.14/4*(0.107)^2=0.009 м^2/
V=Q/S=0.024/0.009=2.67 м/с
Определим параметр Рейнольдса:
Re=V*d*p/n= 2.67*0.107*1100/0.012=26179;
Определим критический параметр Рейнольдса:
Reкр=2100+7,3*He^0.58;
He=d^2*т0* рж/n^2=0.107^2*2.35*1100/0.012^2=205525
Reкр=2100+7.3*205525^0.58=10906
Re=26179> Reкр=10906, значит режим течения турбулентный =>
dP=Y*L*V^2* рж/2*d,
Y=0.3164/Re^0.25+10*He/Re^2=0.0279;
dP=0.0279*1911*2.67*1100/2*0.107^2=1.95 МПа.
Расчёт потерь давления в СБТ и УБТ аналогичны и представлены в таблице 11.
Потери давления в 3ТРХ-195:
dP=a*Q^2* рж,
где a=dPc/Qc^2*pc; pc=1000 кг/м^3; Qc=28 л/с; dPc=6.4МПа
а=6,4*10^6/0.028^2*1000=8.16*10^6;
dP=8.16*10^6*0.024^2*1100=5.17МПа.
Потери давления в долоте:
Гидромониторные насадки 3шт. d=15 мм;
F=3*П*dн^2/4=3*3.14*0.015^2/4=0.00053 м^2;
dP=a*Q^2* рж, где
а=0,5/Мн^2*f^2=0.5/0.9^2*0.00053^2=2.19*10^6;
Мн=0.9…0.95;
dP=2.19*10^6*0.024^2*1100=1.39МПа;
Потери давления в замках АБТ:
Тип замка ТБПВ, для АБТ-129*11, при L=1911м;
dP=a*Q^2* рж, где a=(8*E*L)/(П^2*d^4*lт), где E=[dт^2/dmin^2 - 1]^2;
dт=107 мм, dmin=95 мм, то E=[(107/95)^2 - 1]^2=0.072;
a=(8*0.072*1911)/(3.14^2*0.107^2*12)=81276;
dP=81276*0.024^2*1100=0.05МПа;
Потери давления в кольцевом пространстве УБТ:
S=П*(D^2-d^2)/4=3.14/4(0.2159^2-0.159^2)=0.0168 м^2;
V=Q/S=0.024/0.0168=1.43 м/с;
Найдём обобщённый параметр Рейнольдса:
Re*=(V*Dг*рж)/(n+ т0*Dг/6*V)=1.43*(0.2159-0.159)*1100/0.012+2.35*(0.2159-0.159)*/6*1.43=3720;
Re*>Re=3000, то режим турбулентный.
Y=0.075/Re*^0.125=0.075/3720^0.125=0.0284,
dP=0.0254*72*1.43^2*1100/2*(0.2159-0.159)=0.04;
Расчёт потерь давления для кп ЗД аналогичен, результат представлен в таблице 11.
Потери давления в кп СБТ:
S=П(D^2-d^2)/4=3.14*(0.2159^2-0.127^2)=0.0238
V=Q/S=0.024/0.0238=1 м/с;
Re*=1(0.2159-.0127)*1100/0.012+2.35*(0.2159-.0127)/6*1=2097
Re*<Rekp=3000 значит режим ламинарный.
Для ламинарного режима:
dP=4* т0*l/b*Dг, где b=f(sen)
Sen= т0*(D-d)/n*V=2.35*(0.2159-0.127)/0.012*1=17.4 => b=0.48
dP=4*2.35*1260/0.48*(0.2159-0.127)=0.28 МПа
Расчёт потерь давления для кп АБТ-1 и АБТ-2 аналогичен и представлен в таблице 11.
3.5 Построение НТС-номограммы
НТС- номограммой называется график совмещённых гидравлических характеристик насоса, гидравлического ЗД и скважины.
Характеристика бурового насоса:
Гидравлическая характеристика бурового насоса - это зависимость его произ водительности и допустимого давления от диаметра втулок и частоты ходов в координатах P - Q.
Условия выбора насоса:
[P]>EdP
EQн>=Qp, где E-сумма
При Q=24л/с, dP=11,93МПа, выбираем насос У8-5М
Характеристика бурового насоса У8-5М представлена далее.
Таблица 11Характеристика У8-6М
Dвт, мм |
Qт, л/с |
[P], МПа |
Qфакт, л/с |
[P]факт, МПа |
|
200 |
50,9 |
10 |
45,81 |
8 |
|
190 |
45,5 |
11,1 |
40,95 |
8,88 |
|
180 |
40,4 |
12,5 |
36,36 |
10 |
|
170 |
35,5 |
14 |
31,95 |
11,2 |
|
160 |
31 |
16,3 |
27,9 |
13,04 |
|
150 |
26,7 |
19 |
24,03 |
15,02 |
|
140 |
22,7 |
22,3 |
20,43 |
17,84 |
|
130 |
18,9 |
25 |
17,01 |
20 |
Характеристика турбобура.
Характеристика турбобура - это зависимость потерь давления в турбобуре при различных подачах.
Для 3ТРХ-195 dP=f(Q)=a*Q^2*pж, а=8,16*10^6;
Q |
10 |
15 |
20.43 |
24.03 |
27.9 |
|
dP |
0.9 |
2.02 |
3.75 |
5.17 |
6.99 |
Характеристика скважины.
Характеристика скважины - это зависимость потерь давления в скважине от подачи и глубины скважины.
dPc=EdPi- dРт=11,93-5,17=6,76 МПа
При Q =24л/с, L=2335 МПа
Рс2335= Рс3269-dPАБТ934-dP кп АБТ934- dP кп СБТ423+ dP кп СБТ423
dPАБТ934=1,95*934/1911=0,95 МПа;
dP кп АБТ9340,27*934/1400=0,18 МПа;
dP кп СБТ423=0,28*423/1260=0,09 МПа;
Потери давления в СБТ - 2:
S=П*(D^2-d^2)/4=3.14*(0.227^2-0.127^2)/4=0.028 м^2;
V=Q/S=0.024/0.028=0.85 м/с;
Re*=(V*Dг*рж)/(n+ т0*Dг/6*V)=0.85*(0.227-0.127)*1100/0.012+2.35*(0.227-0.127)/6*0.85=1612;
Re*<Rekp=3000 значит режим ламинарный.
Sen= т0*(D-d)/n*V=2.35*(0.227-0.127)/0.012*0.85=23.04 => b=0.52
dP=4*2.35*423/0.52*(0.227-0.127)=0.07 МПа;
Тогда Рс 2335=6,76-0,95-0,18-0,09+0,07=5,61МПа;
Расчёт потерь давления в скважине при L=1400 м, аналогичен и представлен в таблице 12.
При Q=27.9л/с; L=3269м;
dPАБТ=1,95*(27,9/24)^2=2,63 МПа;
dPСБТ=1,19*(27,9/24)^2=1,6 МПа;
dPУБТ=1,29*(27,9/24)^2=1,74МПа;
dPдол=2,19*10^6*0.0279^2*1100=1.87 МПа;
dPзамки=0.05*(27,9/24)^2=0.07 МПа;
dPкп зд=0,22*(27,9/24)^2=0,29 МПа;
dP кп УБТ=0,04*(27,9/24)^2=0,05 МПа;
кп СБТ: V=Q/S=0.0279/0.0238=1.17 м/с;
Re*= 1,17*(0.2159-0.127)*1100/0.012+2.35*(0.2159-0.127)/6*1,17=2790;
Re*< Rekp=3000 значит режим ламинарный => ,что в кп АБТ-1 и кп АБТ-2 режим тоже ламинарный.
dP кп СБТ=0,28*(27,9/24)=0,32 МПа;
dP кп АБТ-1=0,12*(27,9/24)=0,14 МПа;
dP кп АБТ-2=0,27*(27,9/24)=0,31 МПа;
dP3269=2.63+1.6+1.74+1.87+0.07+0.29+0.05+0.32+0.14+0.31=9.02 МПа;
Расчёт потерь давления при Q=20,43 л/с аналогичен и представлен в таблице 12.
Таблица 12. Характеристика скважины.
L, м\Q, л/с |
dP=20.43 |
dP=24.03 |
dP=27.9 |
|
3269 |
5.26 |
6.76 |
9.02 |
|
2335 |
4.19 |
5.61 |
7.62 |
|
1400 |
3.02 |
4.39 |
6.24 |
3.6 Выбор гидравлической программы бурения
Таблица 13. Гидравлическая программа проводки скважины.
Интервал, м |
Расход, л/с |
Dвт, мм |
Р, МПа |
Р, г/см^3 |
УВ, с |
|
0-450 |
42 |
200 |
4 |
1100 |
40-50 |
|
450-1380 |
35 |
180 |
12 |
1100 |
27-32 |
|
1380-2000 |
24 |
150 |
12 |
1100 |
22-30 |
|
2000-2800 |
24 |
150 |
14 |
1100 |
30-35 |
|
2800-3300 |
24 |
150 |
12 |
1100 |
200-300 |
4.Расчёт рабочих характеристик турбобура
Тип турбобура: 3ТРХ-195.
Тип шпинделя: резинометаллический.
Тип турбины: А7П3-26/16,5
Количество ступеней: 90/240
Характеристика при р=1000 кг/м^3: Расход: 28л/с;
Рабочая частота вращения 373 мин^-1
Рабочий момент 1,72 кН*м
Перепад давления 6,4 МПа
Длина 25,7 м
Вес 4790 кг
Данные в соответствии с групповым рабочим проектом № 107-95[5].
При Q=24 л/с, р=1100 кг/м^3;
n=ncQ/Qc=337*24/28=323 мин^-1;
M=Mc(Q/Qc)^2*(pж/pc)=1.72*(24/28)^2*1100/1000=1.39 kHм;
dP=dPc(Q/Qc)^2*(pж/pc)=6.4*(24/28)^2*1100/1000=5.2 МПа;
Mi=Mп+Mд, где
Mп-момент подшипника, Mп=m*p*IGi-PтI, где
m-коэф трения в опоре; m=0,12 для турбобуров с резино-металлической опорой.
p- средний радиус трения;
p=1/3*(D1^3-D2^3)/ (D1^2-D2^2), где D1=0,149 мм, D2=0,124мм.
р=1/3*(0,149^3-0.124^3)/(0.149^2-0.124^2)=0.068 м.
Pт- гидравлическая нагрузка на долото;
Pт=П/4*(Dc^2*dPт+Dв^2*dPд)+В, где
Dc- средний диаметр турбины турбобура, Dc=0,013 м;
Dв- диаметр вала шпинделя турбобура, Dв=0,135 м;
dPт- перепад давления в турбобуре, dPт=5,2 МПа;
dPд- перепад давления в долоте, dPд=1,39 МПа;
В- вес вращающихся деталей турбобура;
В=9,81*Gт/2=9,81*4790/2=23,5 кН;
Р=П/4(0,13^2*5.2*10^6+0.135^2*1.39*10^6)+23500=112372 H;
Mд= M0+Mуд*Gi, где
M0-трение долота о стенки скважины, M0=550*Dд=550*0,2159=119Нм;
Mуд- удельный момент на долоте, Mуд=0,007 м.
Тогда ni=n/M(2*M-(M0+ Mуд*Gi +m*p*IGi-PтI),
Mд= Mуд*Gi+M0; Ni=Mд*n*П/30;
ni= 323/1390[2*1390-(119+0.007*Gi+0.12*0.068*IGi-112372I)];
ni=0.23*[2780-(119+0.007*Gi+0.00816*IGi-112372I)];
n0=405мин^-1; n200=126 мин^-1;
n50=418мин^-1;
n100=427мин^-1;
n112=435мин^-1;
n150=303мин^-1;
M(P50)=0.007*50=0.35kНм;
M(P100)=0.007*100=0.7 kНм;
M(P112)=0.007*112=0.78кНм;
M(P150)=0.007*150=1.05кНм;
M(P200)=0.007*200=1,4кНм;
N(P50)=0.35*418*3.14/30=15.3кВт;
N(P100)=0.7*427*3.14/30=31,3кВт;
N(P112)=0.78*435*3.14/30=35.5кВт;
N(P150)=1,05*303*3.14/30=33.3кВт;
N(P200)=1,4*126*3.14/30=18.4кВт.
Таблица 14. Рабочая характеристика турбобура 3ТРХ-195.
G, kH |
0 |
50 |
100 |
112 |
150 |
200 |
|
np,мин^-1 |
405 |
418 |
427 |
435 |
303 |
126 |
|
Mp, kHм |
0 |
0,35 |
0,7 |
0,78 |
1,05 |
1,4 |
|
Np, kBт |
0 |
15,3 |
31,3 |
35,5 |
33,3 |
18,4 |
5.Проектирование режима бурения на основе статистической обработке данных
Предварительная разбивка разреза на режимно-технологические пачки производится по буримости горных пород, параметрам промывочной жидкости, литологии и механическим свойствам горных пород.
Таблица 14. Предварительная разбивка разреза на пачки.
Стратиграфическоеподразделение |
Интервал,м |
Литология |
Вид БПР, плотность |
Пачка |
|
Четвертичное- Тибейсалинская |
0-450 |
Пески, глины алевролитовые, песчаники |
Полимер - глинистый1,05-1,08 г/см^3 |
1 |
|
Тибейсалинская -Покурская |
450-1380 |
Глины плотные,песчаники и алевролиты |
Естественныйполимер - глинистый1,05-1,1 г/см^3 |
2 |
|
Покурская |
1380-1926 |
Песчаники и алевролиты |
Естественныйполимер - глинистый1,02-1,05 г/см^3 |
3 |
|
Вартовская |
1926-2800 |
Переслаиваниепесчаники и алевролиты |
Естественныйполимер - глинистый1,07 г/см^3 |
4 |
|
Вартовская |
2800-3300 |
Переслаиваниепесчаники и алевролиты |
Естественныйполимер - глинистый1,15-1,12 г/см^3 |
5 |
Так как 1 пачка бурится под кондуктор долотом 393,7 мм, 2 пачка под техническую колонну долотом 295,3мм, а 3,4,5 под эксплуатационную колонну долотом 215,9мм, то будем рассматривать только 3,4,5 пачки.
В 3,4,5 пачках используется в основном долота 215,9 МЗГВ, 215,9 МСГНУ с турбобурами 3ТРХ-195, 2ТН-195, Д-195, при нагрузке 6…16 т.
Проходка и механическая скорость бурения по долотам представлена в приложении 1.
Произведём сравнения буримостей 3 и 4 режимных пачек при общих для них сочетаниях факторов: долото 215,9 МЗГВ, 3ТРХ-195 при G=11…16 т. с помощью критерия Стьюдента.
Таблица 16. Вариационные ряды для 3 и 4 пачек по показателям буримости.
пачка |
З |
н |
а |
ч |
е |
н |
и |
е |
V |
мех |
, |
м/ч |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
||
3 |
50,5 |
35,5 |
31,7 |
15,4 |
19,1 |
39 |
8,9 |
16,5 |
30,3 |
6,25 |
9,63 |
7,95 |
|
4 |
18,8 |
12,7 |
19,1 |
15,5 |
17,8 |
16,5 |
10 |
20 |
14 |
10,4 |
21,3 |
6,25 |
|
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
||
3 |
21,3 |
8,9 |
16,5 |
30,3 |
17,8 |
16,5 |
17,9 |
16,7 |
46,7 |
56,7 |
14 |
||
4 |
9,63 |
8 |
20 |
14 |
10 |
10,4 |
3,75 |
9,23 |
8,75 |
9,57 |
10 |
20 |
Средние значения механической скорости:
Vмех3=23,2 м/ч;
Vмех4=12,9 м/ч;
Среднеквадратическое отклонение:
S3=14;
S4=4.9;
Доверительные интервалы:
Vмех3=23,2(+-)5.7;
Vмех4=12,9 (+-)1.9;
Средневзвешанное среднеквадратическое отклонение:
Si,i+1=sqr[(Si^2/ni)+(Si+1^2/n i+1)]=sqr[14^2/23+4.9^2/24]=3.1
Эмпирические значения критерия Стьюдента:
tэ=IVi-Vi+1I/ Si,i+1=(23.2-12.9)/3.1=3.3
Число степеней свободы: к= ni+ n i-1-2=23+24-2=45
Табличное значение критерия Стьюдента:
При уровне значимости &=0,05, к=45, tт=2, т.к tэ>tт, нулевая гипотеза отвергается =>
- Пачки 3 и 4 отличаются по буримости.
- Предварительная разбивка на пачки выполнена верно.
Расчёты произведены с помощью программы EXCEL.
Выбор оптимального сочетания режимно - технологических параметров.
1-ая режимная пачка.
Интервал 0-450м. Способ бурения - роторный. Долото 393,7 МЦВ, G=в.и., Q=42л/с.
2-ая режимная пачка.
Интервал 450-1380м. Способ бурения - турбинный. Турбобур 3ТРХ-24. Долото 295,3 МГВ G=11…16т, Q=32л/с.
3-я режимная пачка.
Интервал 1380-2000м. Способ бурения - турбинный. Турбобур 3ТРХ-195. Долото 215,9 МЗГВ. G=11…16т, Q=24л/с.
4-ая режимная пачка. Интервал 2000-2800м. Способ бурения - турбинный. Применяют следующие сочетания: Долото 215,9 МЗГВ+3ТРХ-195; Долото 215,9 МСГНУ+2ТН-195; В качестве критерия оптимальности будем пользоваться максимумом рейсовой скорости.
Таблица 17. Вариационные ряды для 4 пачки для 215,9 МЗГВ+3ТРХ-195, 215,9 МСГНУ+2ТН-195 по рейсовой скорости.
Сочетания |
З |
н |
а |
ч |
е |
н |
и |
е |
V |
рейс |
м/ч |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
||
215,9МЗГВ+ |
10,7 |
9 |
12 |
12 |
12 |
10 |
7 |
10 |
9 |
7 |
12 |
6 |
|
+3ТРХ-195(1) |
7 |
17 |
20 |
11 |
10 |
15 |
9 |
7 |
7 |
10 |
6 |
10 |
|
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
||
215,9МСГНУ+ |
7 |
13 |
7 |
10 |
9 |
6 |
6 |
8 |
6 |
12 |
6 |
12 |
|
+2ТН-195(2) |
12 |
8 |
8 |
6 |
16 |
14 |
16 |
13 |
9 |
2 |
Средние значения рейсовой скорости:
Vр3=10,3 м/ч;
Vр4=9,4 м/ч;
Среднеквадратическое отклонение:
S3=3,4;
S4=3,6;
Доверительные интервалы:
Vр3=10,3(+-)1,4;
Vмех4=9,4 (+-)1,5;
Средневзвешанное среднеквадратическое отклонение:
Si,i+1=sqr[3,4^2/24+3.6^2/22]=1,03
Эмпирические значения критерия Стьюдента:
tэ=IVi-Vi+1I/ Si,i+1=(10.3-9,4)/1,03=0,87
Число степеней свободы: к= ni+ n i-1-2=24+22-2=44.
Табличное значение критерия Стьюдента:
При уровне значимости &=0.05, k=44, tт=2. , т.к tэ<tт, то существенного различия между рядами нет, значит выбираем сочетание с большей рейсовой скоростью :
215,9 МЗГВ+3ТРХ-195.
5-ая режимная пачка.
Интервал 2000-3300. Способ бурения - турбинный. Применяется 215,9 МСГНУ+Д-195 при нагрузках 14, 18, 20т.
Поиск оптимального комплекса ведётся построением графиков зависимости Vр=f(G) при фиксированном сочетании уровней всех остальных факторов. С этой целью для каждого уровня при каком либо сочетании факторов составляются вариационные ряды значений механической скорости и времени бурения и определяются их числовые характеристики.
Таблица 18. Вариационные ряды для 5-ой пачки по Vр для различных значений нагрузки.
G,т |
V |
р |
е |
й |
с |
о |
в |
а |
я |
, |
м/ч |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
||
14 |
6,9 |
4,9 |
4,8 |
7,7 |
5,6 |
2,8 |
7,4 |
3,5 |
11,3 |
2,8 |
4 |
3,3 |
|||
18 |
4,8 |
4,9 |
3,2 |
3,5 |
5,1 |
4,3 |
10 |
||||||||
20 |
7,5 |
4,6 |
3,7 |
9,4 |
3,3 |
4,3 |
5,4 |
4,9 |
6 |
2,9 |
6,4 |
4,2 |
7,6 |
9,4 |
Где Vp=Vм/(&+1); &=tспо/tб;
Расчёт характеристик рядов выполним в программе Excel.
Таблица 19. Характеристика рядов 5-ой режимной пачки.
По |
ка |
за |
тели |
||
G,т |
n |
Vp |
S (Vp) |
E(Vp) |
|
14 |
12 |
5.4 |
2.4 |
1.4 |
|
18 |
7 |
5.1 |
2.1 |
1.2 |
|
20 |
14 |
5.7 |
2.2 |
1.3 |
Из анализа видно, что однозначно выбрать
оптимальную нагрузку невозможно, то
возьмём нагрузку, которой соответствует
максимальная Vp, G=20т.
Результат статистического анализа сводим в таблице 20.
Таблица 20. Режим бурения.
пачка |
Интервал ,м |
Типоразмер долота |
Способбурения |
ВидЗД |
Q, м^3/с. |
G,т |
Р,МПа |
|
1 |
0-450 |
393,7МЦВ |
Ротор |
- |
0,042 |
В.И. |
4 |
|
2 |
450-1400 |
295,3МГВ |
ЗД |
3ТРХ-240 |
0,035 |
16 |
12 |
|
3 |
1400-1808 |
215,9МЗГВ |
ЗД |
ТО-195 |
0,032 |
6 |
12 |
|
4 |
1808-2738 |
215,9МЗГВ |
ЗД |
3ТРХ-195 |
0,024 |
16 |
13 |
|
5 |
2738-3105 |
215,9МСГНУ |
ЗД |
Д1-195 |
0,028 |
12 |
14 |
|
5 |
3105-3269 |
215,9МСГНУ |
ЗД |
3ТРХ-195 |
0,024 |
20 |
12 |
нефтегазоконденсатный скважина реологический бурение
Список используемой литературы
нефтегазоконденсатный скважина реологический бурение
1.Акбулатов Т.О. «Гидравлические расчёты в бурении». Уфа 1991г, методическое пособие.
2.Леонов Е.Г., Исаев В.И. Гидроаэромеханика в бурении: Учебник для вузов. - Москва: Недра. - 1987. - 304.
3. Иогансен К.В. Спутник буровика: Справочник. - Москва: Недра, 1986. - 294 с.
4. Методические указания к практическим занятиям по технологии бурения. - Уфа: УГНТУ, 1997. - 37 с.
5. Групповой рабочий проект № 107-95 на строительство эксплуатационных скважин на Сугмутском месторождении.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Литолого-стратиграфическая характеристика разреза. Выбор долот для бурения скважины. Составление гидравлической программы бурения. Организационно-производственная структура бурового предприятия. Сметный расчет бурения скважины Коринской площади.
дипломная работа [949,3 K], добавлен 12.03.2013Основные функции промывочных жидкостей: гидродинамические, гидростатические, коркообразующие и физико-химические. Краткая геологическая характеристика разреза скважины. Особенности технологии бурения. Анализ инженерно-геологических условий бурения.
курсовая работа [341,4 K], добавлен 21.12.2010Геологическая характеристика месторождения. Выбор конструкции, технологии бурения эксплуатационной скважины на Туймазинском месторождении. Расчет цементирования эксплуатационной колонны, расхода промывочной жидкости и программы промывки, потери давления.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 14.09.2012Геологические условия бурения. Расчет плотности растворов. Выбор конструкции скважины и способа бурения, гидравлической программы бурения скважины. Выбор типа промывочной жидкости. Расчет обсадных колонн на прочность. Характеристика бурильной установки.
курсовая работа [74,5 K], добавлен 20.01.2016Основная характеристика составов горных пород и разрезов скважины. Выбор промывочной жидкости. Расчет реологических свойств буровых растворов, химических материалов и реагентов на основе геологических, промысловых и технологических условий бурения.
курсовая работа [227,7 K], добавлен 07.12.2012Расчет параметров режима работы бурового насоса при прямой промывке нефтяной скважины роторного бурения. Схема циркуляции промывочной жидкости в скважине при прямой промывке. Основные геометрические характеристики участков движения промывочной жидкости.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 23.12.2012Литолого-стратиграфическая характеристика Нарыкско-Осташкинской площади. Выбор конструкции скважины, способа бурения, типа забойного двигателя. Выбор бурильной колонны и ее технологическая оснастка. Проектирование гидравлической программы промывки.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 02.02.2015Литолого-стратиграфическая характеристика разреза и конструкция скважины. Виды промывочных жидкостей, их параметры по интервалам бурения, нормы расхода, технология приготовления и компоненты, средства очистки, меры по экологической безопасности.
курсовая работа [177,7 K], добавлен 13.01.2011Описание содержания и структуры курсовой работы по бурению нефтяных и газовых скважин. Рекомендации и справочные данные для разработки конструкции скважины, выбора режима бурения, расхода промывочной жидкости. Разработка режима цементирования скважины.
методичка [35,5 K], добавлен 02.12.2010Выбор типа промывочной жидкости и показателей ее свойств по интервалам глубин. Расчет материалов и химических реагентов для приготовления бурового раствора, необходимого для бурения скважины. Критерии выбора его типа для вскрытия продуктивного пласта.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 05.12.2014