Бурение разведочных скважин на жидкие и газообразные полезные ископаемые
Типизация геологических условий и выбор породоразрушающего инструмента. Проектирование конструкции скважины и типа буровой установки. Выбор способа бурения и бурового оборудования. Выбор и расчет бурильной колонны. Расчет параметров режима бурения.
Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
Вид | учебное пособие |
Язык | русский |
Дата добавления | 06.04.2012 |
Размер файла | 2,5 M |
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.
ГОСТ 632-80 (см. табл. 2.4) dк = 323,9 мм с максимально допустимой толщиной стенки ?к = 14 мм, наружный диаметр муфты dм = 351,0 мм.
10. Расчетный диаметр долота для бурения под кондуктор
D = 351,0 + 40,0 = 391,0 мм,
где зазор 2? = 40 мм в соответствии с табл. 2.3.
11. Ближайший нормализованный диаметр долота для бурения под кондуктор по ГОСТ 20692-80
D = 393,7 мм > 391,0 мм
12. Внутренний расчетный диаметр направления
= 393,7 + 15 = 408,7 мм
13. Нормализованный диаметр обсадных труб для направления по ГОСТ 632-80
(см. табл. 2.4) dнапр = 426,0 мм
с максимально допустимой толщиной стенки ?=10 мм; наружный диаметр муфты dм = 451,0 мм.
14. Расчетный диаметр долота для бурения под направление
D=451,0+45=496,0 мм
где зазор 2? =45 мм в соответствии с табл.2.3
15. Ближайший нормализованный диаметр долота для бурения под направление по ГОСТ 20692-80 D =490 мм
Рассчитанная конструкция скважины представлена по принятым правилам на схеме (рис. 2.2).
В отдельных случаях для разработки более компактной конструкции скважины предусматривается использование обсадных труб со специальными муфтами уменьшенного наружного диаметра (табл. 2.5) или трубы безмуфтового соединения типа ТБО (табл. 2.6). Гладкие обсадные колонны могут быть составлены из безмуфтовых обсадных труб типа ОГ1м (табл. 2.7), которые соединяются между собой по резьбам, нарезанным на концах гладкого тела трубы. Такие трубы обладают пониженной прочностью (снижение до 50-53 % от прочности гладкой трубы), и поэтому могут использоваться для потайных колонн (хвостовиков) или размещаться в нижней части эксплуатационной колонны.
Таблица 2.4
Основные размеры (в мм) обсадных труб и соединеительных муфт к ним по ГОСТ 632-80
Наружный диаметр обсадной трубы |
Толщина стенки трубы |
Наружный диаметр соединительной муфты |
Толщины стенок обсадных труб |
|||
мини- маль- ная |
макси- маль- ная |
нормальный |
умень- шенный |
|||
114,3 127,0 139,7 146,1 168,3 177,8 193,7 219,1 244,5 273,1 298,5 323,9 339,7 351,0 377,0 406,4 426,0 473,1 508,0 |
5,2 5,6 6,2 6,5 7,3 5,9 7,6 6,7 7,9 7,1 8,5 8,5 8,4 9,0 9,0 9,5 10,0 11,1 11,1 |
10,2 10,7 10,5 10,7 12,1 15,0 15,1 14,2 15,9 16,5 14,8 14,0 15,4 12,0 12,0 16,7 12,0 - 16,1 |
127,0 (133,0) 141,3 (146,0) 153,7 (159,0) 166,0 187,7 194,5 (198,0) 215,9 244,5 269,9 298,5 323,9 351,0 365,1 376,0 402,0 431,8 451,0 508,0 533,4 |
123,8 136,5 149,25 156,0 177,8 187,3 206,4 231,8 257,2 285,8 - - - - - - - - - |
5,2; 5,7; 6,4; 7,4; 8,6; 10,2 5,6; 6,4; 7,5; 9,2; 10,7 6,2; 7,0; 7,7; 9,2; 10,5 6,5; 7,0; 7,7; 8,5; 9,5; 10,7 7,3; 8,0; 8,9; 10,6; 12,1 5,9;6,9; 8,1; 9,2; 10,4; 11,5;12,7; 13,7; 15,0 7,6; 8,3; 9,5; 10,9; 12,7; 15,1 6,7; 7,7; 8,9;10,2;11,4;12,7;14,2 7,9; 8,9; 10,0; 11,1; 12,0; 13,8; 15,9 7,1; 8,9; 10,2; 11,4; 12,6; 13,8; 15,1; 16,5 8,5; 9,5; 11,1; 12,4; 14,8 8,5; 9,5; 11,0; 12,4; 14,0 8,4; 9,7; 10,9; 12,2; 13,1; 14,0; 15,4 9,0; 10,0; 11,0; 12,0 9,0; 10,0; 11,0; 12,0 9,5; 11,1; 12,6; 16,7 10,0; 11,0; 12,0 11,1 11,1; 12,7; 16,1 |
Примечание. В скобках указан наружный диаметр муфт для труб исполнения Б*.
*см. вторую часть Практикума в разделе «Расчет обсадных колонн»
Таблица 2.5
Соотношение диаметров обсадных колонн при использовании обсадных труб со спецмуфтами уменьшенного диаметра, мм
Наружный диаметр |
Данные по предыдущей колонне |
Диаметр долота для бу-рения под спус-каемую колонну |
Минимальный радиальный зазор |
|||||
спус- каемой колон- ны |
ее спец- муфты (растру- ба) |
наруж- ный диаметр колонны |
толщина стенки трубы |
внут- ренний диаметр |
между муфтой (растру-бом) спу-скаемой колонны и преды-дущей |
между муфтой (растру-бом) спу-скаемой колонны и стенкой скважины |
||
114,3 127,0 139,7 168,3 177,8 193,7 219,1 244,5 273,1 273,1 |
123,8 136,5 149,2 177,8 187,3 206,4 231,8 257,2 285,8 285,8 |
168,3 177,8 193,7 219,1 244,5 244,5 273,1 298,5 323,9 339,7 |
12,1 11,5 12,7 12,7 12,0 12,0 13,8 12,4 11,0 13,1 |
144,1 154,8 168,3 193,7 220,5 220,5 245,5 273,7 301,9 313,5 |
139,7 151,0 161,0 190,5 215,9 215,9 243,0* 269,9 295,3** 295,3** |
10,1 9,1 9,5 7,9 16,6 7,0 6,8 8,2 8,0 13,8 |
7,9 7,2 5,9 6,3 14,3 4,7 5,6 (26,6) 6,3 4,7(27,1) 4,7(27,1) |
*- Расширение ствола с помощью расширителя РРБ-243/285
**- Расширение ствола с помощью расширителя РРБ-295/340
Таблица 2.6
Размеры (в мм) безмуфтовых раструбных обсадных труб типа ТБО
Наружный диаметр обсадной трубы |
Толщина стенки трубы |
Внутренний диаметр трубы |
Наружный диаметр высаженной части в раструбном конце |
|
127,0 |
9,2 10,7 |
108,6 105,6 |
136,0 |
|
139,7 |
9,2 10,5 |
121,3 118,7 |
149,7 |
|
146,1 |
8,5 9,5 10,7 |
129,1 127,1 124,7 |
156,0 |
|
168,3 |
8,9 10,6 12,1 |
150,5 147,1 144,1 |
178,0 |
|
177,8 |
9,2 10,4 11,5 12,7 13,7 15,0 |
159,4 157,0 154,8 152,4 150,4 147,8 |
187,0 |
|
193,7 |
9,5 10,9 12,7 |
174,7 171,8 168,3 |
206,0 |
Таблица 2.7
Размеры (в мм) безмуфтовых обсадных труб типа ОГ1м
Наружный диаметр трубы |
Толщина стенки (условная) |
Внутренний диаметр (условный) |
Наружный диаметр трубы |
Толщина стенки (условная) |
Внутренний диаметр (условный) |
|
114,3 |
8 9 |
98,3 96,3 |
193,7 |
8 9 10 11 12 13 14 |
177,7 175,7 173,7 171,7 169,7 167,7 165,7 |
|
127,0 |
8 9 |
111,0 109,0 |
||||
139,7 |
8 9 10 11 |
123,7 121,7 119,7 117,7 |
||||
219,1 |
9 10 11 12 |
201,1 199,1 197,1 195,1 |
||||
146,1 |
8 9 10 11 |
130,1 128,1 126,1 124,1 |
||||
244,5 |
8 9 10 11 12 13 14 |
228,5 226,5 224,5 222,5 220,5 218,5 216,5 |
||||
168,3 |
8 9 10 11 12 |
152,3 150,3 148,3 146,3 144,3 |
||||
177,8 |
8 9 10 11 12 13 14 |
161,8 159,8 157,8 155,8 153,8 151,8 149,8 |
3. Выбор способа бурения
Основные требования к выбору способа бурения - необходимость обеспечения успешной проводки ствола скважины при возможных осложнениях с высокими технико-экономическими показателями. Поэтому способ бурения выбирается на основе анализа статистического материала по уже пробуренным скважинам и соответствующих экономических расчетов. При отсутствии таких показателей этот выбор рекомендуется делать с учетом геолого-технических условий бурения проектируемых скважин, глубины, профиля и конструкции скважины, а также рекомендаций, приведенных в табл. 3.1.[7]
Выбранный способ бурения должен допускать использование таких видов буровых растворов и такую технологию проводки ствола, которые наиболее полно обеспечивали бы следующее: качественное вскрытие продуктивного пласта; достижение высокого качества ствола скважины, ее конфигурации и наиболее высоких механических скоростей и проходок на долото; возможность применения долот различных типов в соответствии с механическими и абразивными свойствами пород.
Целесообразность принятых решений по применению того или иного способа бурения пересматривается по мере совершенствования технологии и техники бурения.
В соответствии с данными табл. 3.1 роторный способ может быть использован в подавляющем большинстве случаев, а для бурения скважин глубиной до 3000-3500 м с промывкой водой и неутяжеленными буровыми растворами рекомендуется выбирать турбинный способ, как обеспечивающий более высокие показатели бурения по сравнению с роторным.
Основные технические характеристики ГЗД (в том числе турбодолот) и электробуров приведены в табл. 3.2, 3.3 и 3.4 [ 3 ].
Турбобуры с высокой частотой вращения (500 мин-1 и более) целесообразно применять на сравнительно малых глубинах и при использовании безопорных долот. Турбобуры с умеренной частотой вращения (200-400 мин-1) целесообразно использовать на средних и больших глубинах. Винтовой забойный двигатель целесообразно применять для бурения на средних и больших глубинах, когда на эксплуатационные затраты на 1 м проходки определяющее влияние оказывает проходка за рейс, а также для бурения долотами с герметизированными маслонаполненными опорами.
Комбинированный турбинно-роторный способ рекомендуется использовать при бурении скважин:
долотами с D 349 мм в геологических условиях, способствующих искривлению скважин (выше средних глубин и с использованием специальной компоновки);
различными буровыми растворами (в том числе с применением растворов повышенной плотности или высокой вязкости).
Двухтурбинные агрегаты реактивно-турбинного бурения (РТБ) могут быть использованы при бурении верхних интервалов глубоких скважин большого диаметра от 0,5 до 3 м (для вентиляции и вспомогательных целей) на шахтах и рудниках, а также под кондукторы сверхглубоких скважин.
Таблица 3.1
Исходная информация |
Способ бурения |
|||
роторный |
ГЗД |
электробуром |
||
H, м:до 3000-3500до 3500-4200>4200Тзаб, С:>140<140Профиль ствола скважины:вертикальныйнаклонно направленный,горизонтальныйТип и размер долот:энергоемкие типа 2Л, 3Л, шаро-шечные типа Мшарошечные типа МС, МСЗ, С, СЗ, СТ, Т, ТЗ, ТКЗ, К и ОКгидромониторныемноголопастные твердосплавные истирающего действияалмазные и ИСМшарошечные бурильные головки диаметром, мм<190,5>190,5Тип циркулирующего агента:буровой раствор плотностью, кг/м31700-18001700-1800степень аэрации:высокаянизкаяГазы, пена |
++++++-+++--+++++++ |
+--+-++-+-++--+--+- |
++--+++-+-++-+++++- |
|
Примечание. Знакам "плюс" и "минус" соответствуют рекомендуемая и нерекомендуемая области применения. |
Таблица 3.2
Основные технические характеристики турбобуров и колонковых турбодолот
Шифр турбобура |
Наружный диметр, мм |
Число ступеней |
Расход жидкости (воды),10-3м3/с |
Частота вращения, мин-1 |
Момент на валу двигателя, Н•м |
Мощность, кВт |
Перепад давления, МПа |
КПД турбины |
Длина, м |
Масса, кг |
Жесткость при изгибе, кН•м |
Турбобуры односекционные
Т12МЗБ-240 |
240 |
104 |
50 |
660 |
2000 |
135,2 |
4,0 |
0,69 |
83 |
2015 |
24000 |
|
Т12МЗБ-215 |
215 |
89 |
40 |
545 |
1100 |
61,7 |
2,5 |
0,64 |
8,0 |
1675 |
16950 |
|
Т12МЗБ-195 |
195 |
100 |
30 |
660 |
850 |
57,3 |
3,5 |
0,56 |
9,1 |
1500 |
10500 |
|
Т12МЗБ-172 |
172 |
121 |
25 |
625 |
650 |
41,9 |
3,0 |
0,57 |
8,4 |
1115 |
6650 |
Турбобуры многосекционные серии ТС
ЗТСШ-240 |
240 |
318 |
32 |
420 |
2500 |
1073 |
5,0 |
0,69 |
24 |
5980 |
24000 |
|
ЗТСШ1-240 |
240 |
315 |
32 |
445 |
2700 |
122,7 |
5,6 |
0,70 |
- |
- |
24000 |
|
ЗТСШ-195 |
195 |
285 |
22 |
485 |
1300 |
64,7 |
5,0 |
0,60 |
24 |
4165 |
9600 |
|
ЗТСШ1-195 |
195 |
306 |
30 |
400 |
1300 |
53,7 |
3,5 |
0,52 |
26 |
4850 |
9600 |
|
ЗТСШ1-195ТЛ |
195 |
318 |
40 |
355 |
1750 |
63,2 |
3,0 |
0,55 |
26 |
4355 |
9600 |
|
ЗТСШ1-195П |
195 |
306 |
40 |
400 |
2040 |
83,8 |
3,5 |
0,61 |
- |
- |
9600 |
|
ТС5Е-172 |
172 |
239 |
20 |
500 |
800 |
41,2 |
4,0 |
0,53 |
15 |
2150 |
7150 |
|
ЗТСШ-172 |
172 |
336 |
20 |
505 |
1000 |
51,5 |
6,0 |
0,44 |
26 |
4490 |
7150 |
Турбобуры шпиндельные с наклонной линией давления серии А
А9Ш |
240 |
210 |
45 |
420 |
3000 |
129,4 |
7,0 |
0,44 |
17 |
4605 |
24000 |
|
А9ГТШ |
240 |
45 |
235 |
3120 |
75,0 |
5,8 |
0,28 |
- |
- |
24000 |
||
АШГТШ-Л |
240 |
40 |
230 |
250 |
58,8 |
4,0 |
0,38 |
24 |
6580 |
24000 |
||
А7Ш |
195 |
236 |
30 |
520 |
1900 |
101,4 |
8,0 |
0,43 |
17 |
3179 |
10000 |
|
А7ГТШ |
195 |
232 |
30 |
320 |
1950 |
63,9 |
8,0 |
0,27 |
25 |
4400 |
10000 |
|
АГТШ-ТЛ |
195 |
25 |
250 |
1300 |
33,1 |
4,0 |
0,24 |
26 |
4520 |
10000 |
||
А6Ш |
164 |
212 |
20 |
475 |
720 |
353 |
4,5 |
0,40 |
17 |
2065 |
5750 |
|
А6ГТШ |
164 |
20 |
325 |
850 |
28,7 |
43 |
0,50 |
24 |
2910 |
5750 |
Турбодолота колонковые
КТДЗ-238 |
238 |
330 |
35 |
465 |
3040 |
147,0 |
6,4 |
0,18 |
8,0 |
1676 |
28800 |
|
КТДЗ-212 |
212 |
79 |
40 |
645 |
1010 |
65,4 |
3,0 |
0,18 |
7,5 |
1352 |
14700 |
|
КТД4С-195 |
195 |
315 |
28 |
464 |
1210 |
573 |
53 |
0,20 |
10,1 |
1642 |
12200 |
|
КТД4С-172 |
172 |
291 |
22 |
490 |
1880 |
94,1 |
83 |
0,19 |
9,2 |
1133 |
7000 |
|
КТД4-164-190/40 |
164 |
180 |
22 |
550 |
755 |
42,6 |
5,05 |
0,26 |
13,4 |
1325 |
5520 |
Турбобуры короткие
Т12МЗК-215 |
215 |
30 |
49 |
890 |
750 |
68,4 |
2,8 |
- |
2,9 |
668 |
18000 |
|
55 |
35 |
780 |
1050 |
83,9 |
4,0 |
- |
4,0 |
958 |
18000 |
|||
Т12МЗК-172 |
172 |
30 |
25 |
1110 |
285 |
32,4 |
2,45 |
- |
23 |
294 |
6700 |
|
60 |
25 |
1110 |
570 |
643 |
4,90 |
- |
3,6 |
470 |
6700 |
|||
В знаменателе указано число секций торможения. |
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); песчано-глинистые 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.
Таблица 3.4
Основные характеристики электробуров
Шифр электробура |
Диаметр, мм |
Длина, м |
Номинальная мощность, кВт |
Напряжение номинальное, кВ |
Ток, А |
Частота вращения, мин-1 |
Вращающий момент, кН•м |
КПД,% |
Масса, кг |
Жесткость при изгибе EI, кН•м2 |
||||
рабочий номинальный |
холостого хода при номинальном на-пряжении |
НомиНальный |
Максимальный |
|||||||||||
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 |
4. Выбор бурового оборудования
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 (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.
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.
Таблица 4.1
Основная характеристика установок эксплуатационного и глубокого разведочного бурения (ГОСТ 16293-82)
Параметры |
Класс |
|||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
Диапазон глубин бурения, м, Н |
600-1250 |
1000-1600 |
1250-2000 |
1600-2500 |
2000-3200 |
2500-4000 |
3200-5000 |
4000-6500 |
5000-8000 |
6500-10000 |
8000-12500 |
|
Допус-каемая нагрузка на крю-ке, МН |
0,8 |
1,0 |
1,25 |
1,6 |
2,0 |
2,5 |
3,2 |
4,0 |
5,0 |
6,5 |
8,0 |
Таблица 4.2
Основные технические характеристики буровых установок для эксплуатационного и глубокого разведочного бурения на нефть и газ
Параметры |
БУ-50БрД |
БУ-80БрД |
БУ-80БрЭ |
Уралмаш 3000БД |
Уралмаш 3000БЭ |
БУ-125БрД |
БУ-125БрЭ |
Уралмаш 4000ДГУ |
Уралмаш 4000ЗУ |
Уралмаш 3Э-76 |
Уралмаш 4Э-76 |
Уралмаш 5000ДГУ |
|
Максимальная грузоподъем-ность,МНРекомендуе-мая глубина бурения, мМаксимальная оснастка тале-вой системыДлина свечи,мМаксимальное натяжение хо-довой ветви талевого ка-ната, кНДиаметр та-левого каната, ммВид приводаТип приводаМощность на барабане ле-бедки, кВтЛебедка |
0,715004 ? 51810025 |
1,428004 ? 52420028 |
1,228004 ? 52417228Элект-рический перемен-ного тока |
1,730005 ? 62721028Дизель-ный |
1,730005 ? 62721028Элект-рический перемен-ного токаРаздель-ный661 |
2,040005 ? 62424032Дизель-гидрав-лический |
2,040005 ? 62424032Элект-рический перемен-ного тока |
2,040005 ? 62725032Дизель-гидрав-лический |
2,040005 ? 62725032Элект-рический перемен-ного токаРаздель-ный809 |
2,040005 ? 62727332изель-ныйГруппо-вой809 |
2,040005 ? 62725032Элект-рический перемен-ного токаРаздель-ный809 |
2,550006 ? 72725032Дизель-гидрав-лическийГруппо-вой809 |
|
Дизель-гидравли-ческий |
|||||||||||||
Групповой |
Групповой |
||||||||||||
400Одно-бара-банная, двух-ско-ростная |
560 |
560 |
661 |
716 |
716 |
809 |
|||||||
ЛБ-20Бр |
У2-2-11 |
Однобарабанная шестискоростная |
ЛБУ-1110 |
У5-5-5 |
ЛБУ-1110 |
||||||||
Дизель-гене-раторные станции:шифрчислоМощность станции, кВтПроизводи-тельность (суммарная) компрессорных станций,м3/минМаксимальное рабочее дав-ление воздуха, МПаСредства меха-низации: расстановка свечейудержание колонны, пневматические клиньясвинчивание и развинчивание свечей |
ДЭА-100 |
--10,50,8- |
ТН3-ДЭ-104СЗ |
ДЭА-100 |
АСДА-2002200?2100,8 |
ТН3-ДЭ-104СЗ |
АСДА-2002200?2100,8 |
||||||
11005-70,8-Пневма-тические клинья, встроен-ные в роторПБК |
2100?29-100,8- |
2100?2100,8 |
1100100,8 |
2100?27-10,50,8 |
11007-10,50,8 |
1100100,8 |
2100?2100,8- |
1100100,8- |
|||||
АСП-3М1ПКР-560АКБ-3М |
Передвижной подсвечник МПСПКР-Ш8АКБ-3М |
АСП-3М2ПКР-560 |
АСП-3М1 |
||||||||||
ПКР-Ш8АКБ-3М |
ПКР-560АКБ-3М2 |
||||||||||||
регулятор подачи долота |
РПДЭ-5 |
РПДЭ-3 |
РПДЭ-3 |
РПДЭ-3 |
РПДЭ-3 |
- |
- |
РПДЭ-3 |
|||||
раскрепление замков |
Пневмораскрепитель (ПРС) |
||||||||||||
Метод монтажа |
Агрегатный, мелкоблочный, крупноблочный |
Крупноблочный, поагрегатный |
Агрегатный, мелкоблочный, крупноблочный |
Крупноблочный, мелкоблочный поагрегатный |
Поагрегатный |
Крупноблочный, мелкоблочный поагрегатный |
Пример 4.3. Выбрать буровую установку для бурения скважины глубиной 2100 м.
После расчета бурильной колонны, выбора конструкции скважины и расчета обсадных колонн получили:
вес бурильной колонны при бурении под промежуточную обсадную колонну . . . . . . . . . . . . 0,48 МН
вес бурильной колонны под эксплуатационную обсадную колонну . . . . . . . . . 0,65 МН
вес промежуточной обсадной колонны . . . .. . . . . . 1,18 МН
вес эксплуатационной обсадной колонны . . . . . . . 0,66 МН.
Р е ш е н и е. Проверяем веса по нескольким классам буровых установок (см. табл. 4.1)
1. Класс 3. = (2000 + 0,1 · 2000)300 = 0,69 МН.
Класс 4. = (2500 + 0,1 · 2500)300 = 0,825 МН.
Класс 5. = (3200 + 0,1 · 3200)300 = 1,056 МН.
2. При расхаживании бурильной колонны нагрузку следует увеличить на 25 %.
= 0,65 · 1,25 = 0,81 МН < = 1,25 МН (см. табл. 4.1)
3. При расхаживании самой тяжелой промежуточной обсадной колонны нагрузку следует увеличить на 15 %.
= 1.18 · 1,15 = 1,36 МН. Это > = 1,25 МН.
Поэтому выбираем буровую установку класса 4.
4. Определим запас грузоподъемности для промежуточной обсадной колонны по формуле 4.2:
n = = = 1,36 < [ n ] = 1,67 2,0.
Выбор класса буровой установки сделан правильно.
Выбор типа и числа насосов (или компрессоров) производится на основании расчетов расхода и давления бурового раствора или газожидкостной смеси (ГЖС).
Техническая характеристика наиболее распространенных насосов и компрессоров приводится соответственно в табл. 4.6 и 4.7.
Производительность насоса (компрессора) или группы насосов (компрессоров) должна быть равна или больше расчетной.
Полезная (гидравлическая) мощность насосов, необходимая для бурения каждого интервала скважины (в кВт) определяется из выражения
NН = QHi PHi (4.3)
где QHi - подача насосов, м3/с; PHi - давление насосов, МПа.
Мощность приводного двигателя (в кВт)
No = NH/?н.а, (4.4)
где ?н.а - общий КПД насосного агрегата от двигателя до нагнетательной линии,
?н.а = ?о?г?м; (4.5)
Таблица 4.3
Основные параметры буровых установок для сверхглубокого бурения
Параметры |
Буровые установки |
|||||
БУ6500ДГ |
БУ6500Э |
БУ8000ДЭ |
БУ8000ЭП |
БУ15000 |
||
Максимальная грузо-подъемность, МНРекомендуемая глубина бурения (при массе бурильной колонны30 кг/м), мДиаметр талевого каната, ммМаксимальное натяжение ходовой ветви талевого каната, кНВид приводаТип приводаЛебедкаБуровой насосРоторВертлюгВышкаКронблокТалевый блокСредства механизации:расстановка свечейудерживания колонны (пневматические клинья)свинчивания и разви-нчивания свечейрегулятор подачи долота |
3,2650035340Дизель- гидравли-ческий |
3,2650035340Электри-ческий перемен-ного тока |
4,0800038420Дизель- электричес-кий пос-тоянного тока |
4,0800038420 |
4,015000 (трубы из легкого сплава)38420 |
|
Электрический постоянного тока |
||||||
Групповой |
Раздельный |
|||||
ЛБУ-1700 |
ЛБУ-1700Д |
У2-300 |
У2-300 |
ЛБУ-3000УНБ-1250УР-760УВ-450ВБА-58-400УКБА-7-500УТБА-6-400АСП-6ПКР-300М |
||
У8-7-МА2 |
||||||
Р-560 |
У7-760 |
|||||
УВ-320 |
||||||
ВА-45-320УКБА-7-400УТБА-6-320 |
ВА-58-300У3-300УЧ-300 |
|||||
АСП-3М5 |
- |
АСП-5ПКР-300- |
-- |
|||
ПКР-560 |
||||||
АКБ-3МРПДЭЗ |
АКБ-3М2- |
АКБ-3М300РПДЭ-3-300 |
||||
Примечание. 1. Максимальная оснастка талевой системы 67. 2. Длина свечи 36 м.3. Число насосов - три. 4. Дизель-генераторная станция АСДА-200 мощностью200 кВт. |
Таблица 4.4
Технические характеристики буровых установок
Параметры |
БУ 5000/320ДГУ-1 |
БУ 5000/320ЭУК-Я |
БУ 5000/320ЭР-0БУ 5000/320 ЭР |
БУ 6500/450 ЭР |
БУ 5000/450 ЭР-Т |
БУ 6500/450 ДГ |
БУ 8000/500 ЭР |
|
Допускаемая нагрузка на крюке, кНУсловная глубина бурения, мСкорость подъема крюка при расхаживании колонн, м/сСкорость подъема элеватора (без нагрузки), м/с, не менееРасчетная мощность на входном валу подъемного агрегата, кВтДиаметр отверстия в стволе ротора, мм, не менееРасчетная мощность привода ротора, кВт, не болееМощность бурового насоса, кВтВысота основания (отметка пола буровой), м, не менееТип привода |
320050000,181,611007003709508,0Дизель-гидрав-лический |
320050000,1±0,251,611007003709509,6 |
320050000,1±0,251,6110070037095011808,0 |
450065000,1±0,21,7414757004409508,0 |
450050000,1±0,251,5110070044011808,0 |
450065000,1±0,31,512507004409508,0Дизель-гидрав-лический |
500080000,1±0,251,62200950500118010,0Электриче-ский пос-тоянного тока |
|
Электрический постоянного тока |
||||||||
Параметры |
БУ 2500/160 ДПБМ |
БУ 3200/200ЭУК-2М2БУ 3200/200ЭУК-М2УБУ 3200/200ЭУК-2М2Я |
БУ 3200/200ЭУК 3 МА |
БУ 3200/200ДГУ-1МБУ 3200/200ДГУ-1У |
БУ 3200/200ЭУ-1МБУ 3200/200ЭУ-1У |
БУ 4500/270ЭКБМ |
БУ 5000/320ДГУ-1Т |
|
Допускаемая нагрузка на крюке, кНУсловная глубина бурения, мСкорость подъема крюка при расхаживании колонн, м/сСкорость подъема элеватора (без нагрузки), м/с, не менееРасчетная мощность на входном валу подъемного агрегата, кВтДиаметр отверстия в столе ротора, мм, не менееРасчетная мощность привода ротора, кВт, не болееМощность бурового насоса, кВтВысота основания (отметка пола буровой), м, не менееТип привода |
160025000,151,55505203006006,6Дизель-гидра-влический |
200032000,2±0,051,56707003709507,2Электрический переменного тока |
200032000,21,636707003709507,2Электрическийпосоянного тока |
200032000,2±0,051,56707002809506,0Дизель-гид-равлический |
200032000,2±0,051,56607003709506,0Электри-ческий пе-ременного тока |
270045000±1,61,690070037011809,89Электри-ческий постоян-ного тока |
320050000,181,611007003709508,0Дизель-гидрав-лический |
где ?о = 0,98 0,96 - коэффициент объемной подачи для исправного насоса; ?Г = 0,97 0,98 - гидравлический КПД, оценивающий потери мощности в каналах входного и выходного коллектора, гидравлической коробке и клапанах; ?М = 0,80 0,87 - механический КПД насоса при работе на полезной мощности.
Пример 4.4. Выбрать тип и количество буровых насосов для бурения различных интервалов скважины глубиной Н = 3300 м для условий, приведенных в табл. 4.8.
Бурильные трубы с приварными замками и высаженными концами ТБПВ диаметром 127 мм с толщиной стенки 9 мм; УБТ диаметром dУ = 75 мм и длиной lУ = 180 м.
Р е ш е н и е. По формуле (4.3) полезная мощность насосов, необходимая для прокачки бурового раствора при бурении (в кВт):
Таблица 4.5
Наименование обсадной колонны |
Диаметр , мм |
Толщина стенок, м |
Глубина спуска, м |
Вес 1 м колонны q, Н/м |
|
Кондуктор Промежуточная Эксплуатационная |
351 244,5 146 |
10 10 8, 9 и 10 |
450 3500 4500 |
825 569 313* |
|
* Усредненный вес 1 м обсадной колонны. |
под кондуктор
Nн.к = 0,058 ·16 · 106 = 928 · 103 Вт = 928 кВт;
под промежуточную колонну
Nн.п.к = 0,04 · 17,8 · 106 = 712 кВт;
открытого ствола
Nн.о.с + 0,025 · 16,5 · 106 = 412,5 кВт.
Для заданных условий из табл. 4.6 можно выбрать насос У8-7МА2 гидравлической мощностью 700 кВт и приводной 825 кВт.
При бурении под кондуктор полезная мощность, развиваемая двумя насосами
Nн = 2Nн (к) = 2 · 700 = 1400 кВт;
запас полезной мощности насосов
1400 - 928 = 472 кВт.
Для бурения второго интервала скважины требуется полезная мощность 712 кВт, вследствие чего этот интервал следует бурить также двумя насосами с запасами мощности
700 • 2 -712 = 1400 - 712 =688 кВт
Мощность двигателя привода насоса определяется из выражения (4.4)
Nо = 700/0,8 = 875 кВт,
где ?н.а = 0,97 · 0,97 · 0,85 0,8. (см. ф-лу 4.5)
Таблица 4.6
Основные параметры буровых насосов
Параметры |
БРН-1 |
У8-6МА2 |
У8-7МА2 |
УНБ-1250 |
|
Мощность, кВтприводнаягидравлическаяМаксимальное число двойных ходов поршня в 1 минХод поршня, ммДавление, МПа, подача, л/с, при диаметре втулок, мм:130140150160170180190200Частота вращения приводного вала, мин-1Габариты, мм:длинаширинавысотаМасса, т |
3672947230019,6/15,014,6/17,814,1/20,812,3/24,010,8/27,29,6/31,0--31039692630270214,76 |
5855006540025,0/18,922,3/22,719,0/26,716,3/31,014,3/35,512,5/40,411,1/45,510,0/50,932530205100330026,73 |
82570065400-32,0/22,327,2/26,323,4/30,520,4/35,018,0/39,815,9/44,814,2/50,233233405610338033,7 |
1250106060450--40,0/26,735,0/31,130,5/35,726,5/40,723,6/45,421,0/51,426538906740340047,2 |
Таблица 4.7
Основные параметры компрессоров
Изготовитель |
Шифр |
Подача Q, м3/мин* |
Максимальное давление Р, МПа |
Мощность на валу N, кВт |
|
Россия Италия Австрия Румыния |
КС-20/45 КС-16/100 КПУ-16/100 КПУ-16/250 УКП-80 СД-15/25 4НО/2а-М VBC-3438W3 МС-10 ЕС-10 1V15/7 2V30/7 3V45/7 XOB 163 |
20 16 16 16 8 15 18 40 10 10 15 30 45 17-21 52 |
4,5 10,0 10,0 25,0 8,0 25,0 8,0 4,0 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 10,0 3,0 |
255 300 300 251 173 220 223 356 77-88 75 100 200 300 160 500 |
|
* В стандартных условиях. |
Таблица 4.8
Наименование обсадной колонны |
Диаметр обсадной колонны, мм |
Глубина спуска, м |
Диаметр долота, мм |
Q, м3/с |
Давление бурового насоса в нагнетатель-ной линии, МПа |
|
Кондуктор Промежуточная Открытый ствол |
323,9 244,5 - |
420 2100 - |
444,5 295,3 215,9 |
0,058 0,04 0,025 |
16,0 17,8 16,5 |
Основные параметры ротора (проходное отверстие в столе, допускаемая статистическая нагрузка, частота вращения его и мощность) выбираются в соответствии с требованиями, предъявляемыми технологией бурения. Основные характеристики роторов приведены в табл. 4.9.
Диаметр проходного отверстия ротора должен быть достаточным для спуска долот и обсадных труб, используемых при бурении и креплении скважин
Dп.о = Dд.н + , (4.5)
где Dд.н - диаметр долота при бурении под направление, мм; - диаметральный зазор, необходимый для свободного прохода долота, мм, = 30 50 мм.
Таблица 4.9
Техническая характеристика роторов
Параметры |
ВЗБТ |
Уралмашзавод |
|||||
Р-460 |
Р-560 |
Р-560 |
Р-700 |
Р-950 |
Р-1260 |
||
Допустимая нагрузка на стол, МНстатическаяпри частоте вращения 100 об/минНаибольшая частота вращения стола, об/минДиаметр отверстия в столе, ммУсловный диапазонглубин бурения, мСтатическая грузоподъ-емность подшипника основной опоры, МНПередаточное отноше-ние конической парыМаксимальная мощность, кВтГабариты, м:длинаширинавысотаМасса, тВместимость масляной ванны, л |
2,71,2300460600-12502,583,152001,941,18-3,1- |
3,01,783505601600-25004,102,72802,311,350,755,7- |
4,01,782505602500-40008,423,613702,311,620,755,822 |
5,02,32507003200-50009,003,133702,271,540,684,855 |
6,33,22509504000-80009,673,815002,421,850,757,055 |
8,03,220012606500-1250012,53,966002,872,180,7810,2792 |
Допускаемая статическая нагрузка на стол ротора должна быть достаточной для удержания в неподвижном состоянии наиболее тяжелой обсадной колонны, но одновременно не превышать статической грузоподъемности подшипника главной опоры стола ротора:
Мmax Gдоп Gо, (4.6)
где Мmax - вес наиболее тяжелой обсадной колонны, кН; Gдоп - допускаемая статическая нагрузка на стол ротора; Gо - статическая грузоподъемность подшипника основной опоры стола ротора.
Наибольшая частота вращения стола ротора ограничивается критической для шарошечных долот Nmax 250 мин-1, а наименьшая Nmin = 15 50 мин-1 используется при бурении глубокозалегающих абразивных и весьма твердых пород, забуривании и калибровке ствола скважины, для периодического проворачивания бурильной колонны с целью устранения прихватов, а также при бурении забойными двигателями при ловильных работах.
Мощность ротора должна быть достаточной для вращения бурильной колонны, долота и разрушения горной породы:
Nр = (Nх.в + Nд)/р, (4.7)
где КПД ротора, р = 0,90 0,95; Nх.в и Nд - мощность, затрачиваемая соотвественно на холостое вращение труб и разрушение пород, кВт (формулы для расчета Nх.в и Nд приведены в разделе 5); р - КПД ротора, р = 0,90 ? 0,95.
Пример 4.5. Определить мощность ротора при бурении скважины долотом 393,7 мм в породах средней твердости для следующих условий:
длина бурильной колонны 1800 м; диаметр бурильных труб d = 140 мм; частота вращения n = 120 мин-1; плотность бурового раствора = 1,4 · 103 кг/м3.
Р е ш е н и е. По формуле (5.26) мощность на холостое вращение бурильной колонны
Nх.в = 13,5 · 10-7 · 1800 · 0,142 · 1201,5 · 0,39350,5 · 1,4 · 103 = 55,0 кВт.
Мощность на разрушение породы (по формуле 5.27)
Nд = 2,3 · 10-7,7 · 120 · 0,39370,4 · 2000001,3 = 29,5 кВт.
По формуле (4.7)
Nр = (55,2 + 14,6)/0,90 = 77,5 кВт.
Основные параметры вышек буровых установок, кронблоков, талевых блоков, крюков, крюкоблоков приведены в табл. 4.10 и 4.11.
При выборе основных параметров вертлюга необходимо учитывать следующее: допускаемая статическая нагрузка вертлюга должна быть не менее допускаемой нагрузки на крюке БУ; максимальное давление прокачиваемого бурового раствора (табл. 4.12) должно быть не менее наибольшего давления насосов, используемых в БУ соответствующего класса.
Таблица 4.10
Основные параметры вышек буровых установок
Параметры |
А-образные |
Башенные |
||||||||
БУ-50БрД |
БУ-80БрД БУ-80БрЭ |
БУ-125БрД БУ-125БрЭ |
ВА-41?170 |
ВА-45?200 |
ВА-45?250 |
ВА-45?320 |
ВБА-58?300 |
ВБА-58?400 |
||
Максимальная на-грузка на вышку, кН Полезная высота вышки, м Расстояние между опорами, м Полезная площадь подсвечников, м2 Масса, т |
900 31,68 5,5 2 12,62 |
1850 39,5 7,2 2,5 19,3 |
2500 41,2 8,5 8 25,6 |
2150 41 9,2 5 33,19 |
2500 45 10,3 8 33,14 |
3100 45 10,3 8 30,70 |
3900 45 10,3 8 44,10 |
4800 58 16,5 12 - |
5000 58 14,5 20 - |
Оборудование |
Грузоподъем-ность, МН |
Число канатных шкивов |
Масса, т |
|
Кронблоки |
||||
БУ-50БрД БУ-80БрД БУ-80БрЭ БУ-125БрД БУ-125БрЭ УКБА-6-200 УКБА-6-250 УКБА-6-270 УКБА-6-320 УКБА-7-400-1 У-300 УКБА-7-500 |
0,9 1,85 2,5 2,0 2,5 2,7 3,2 4,0 3,0* 5,0 |
6 5 6 6 6 6 7 7 7 7 |
1,27 2,06 3,49 2,7 5,8 3,4 6,0 7,0 8,3 11,7 |
|
Талевые блоки |
||||
БУ-50БрД БУ-80БрД БУ-80БрЭ БУ-125БрД БУ-125БрЭ УТБА-5-170 УТБА-5-200 УТБА-5-225 УТБА-5-250 УЧ-300 УТБА-6-320 УТБА-6-400 |
0,7 1,4 2,0 1,7 2,0 2,25 2,50 3,0* 3,2 4,0 |
4 4 5 5 5 5 6 6 6 6 |
2,515 4,480 5,280 4,400 7,300 3,200 6,700 10,300 9,600 12,500 |
|
Крюки |
||||
БУ-50БрД БУ-80БрД БУ-80БрЭ БУ-125БрД БУ-125БрЭ УК-225 УК-300 |
1,1 1,4 2,0 2,25 3,0 |
- - - - - |
0,93 1,427 2,140 2,900 4,800 |
|
Крюкоблоки |
||||
КБ-125 КБ-200 |
1,25 2,0 |
- - |
3,680 6,155 |
|
* Для буровых установок сверхглубокого бурения (БУ8000ДЭ и БУ8000ЭП) |
Таблица 4.12
Основные параметры вертлюгов
Параметры |
БУ-75 |
ШВ-14-160М |
УВ-250 |
УВ-320 |
УВ-450 |
|
Статическая грузопо-дъемность, МНДиаметр проходного отверстия в стволе, ммМаксимально допусти-мое давление бурового раствора в стволе, МПаМаксимальная частота вращения, мин-1Габариты, мм:высота с переводникомширина по оси пальцев штропаМасса, т |
1,010015170--- |
1,610020250304010162,100 |
2,57525200285010902,300 |
3,27532200300012002,980 |
4,57540150327013203,815 |
Комплектность основных технических средств циркуляционных систем буровых установок приведена в табл. 4.13.
Противовыбросовое оборудование устья скважины выбирается исходя из следующих условий
рпрв>(ру)max, (4.8)
dп.о(прв) > D,
где рпрв - рабочее давление превенторов (табл. 4.14); (ру)max - максимально ожидаемое давление на устье скважины при газонефтеводопроявлении; dп.о(прв) - диаметр проходного отверстия в превенторе; D - диаметр долота, в котором предстоит бурить ствол скважины после установки этого оборудования, с учетом наибольшего наружного диаметра обсадной колонны, которой нужно крепить пробуренный интервал.
ГОСТ 13862-80 предусматривает четыре типовых схемы оборудования устья скважин с числом плашечных превенторов от одного до четырех при бурении на суше.
В зависимости от ожидаемой интенсивности нефтегазопроявлений в скважине рекомендуются схемы монтажа оборудования для герметизации устья скважины, представленные на рис. 4.1.
В морских скважинах с устьем на дне моря устанавливают три плашечных превентора, а иногда и четыре, а над ними универсальный превентор. В морских установках монтируют иногда два универсальных превентора, при бурении под давлением над этим превентором располагают вращающийся превентор.
Таблица 4.13
Комплектность основных технических средств циркуляционных систем буровых установок
Оборудование |
БУ-50БрДБУ-80БрДБУ-80БрЭ |
Уралмаш 3000БД, 3000БЭ;БУ-125БрД, БУ-125БрЭ;Уралмаш 4000ДГУ, 4000ЭУ |
Уралмаш 3Д-764Э-76; Уралмаш 5000ДГУ, 5000ЭУ |
|
Блок приготовлениябуровых растворов:БПР-40БПР-70Емкость с полезным объемом, м3:304050Перемешиватели:4УПГПЛ1, ПЛ2Вибросито ВС-1ПескоотделителиИлоотделителиДегазаторЕмкость с перемешива-телем для приготовления химреагентовБлок хранения химреа-гентов БХР с дозатором |
--3--651111-1 |
2154-107211111 |
42665129211111 |
Таблица 4.14
Основные технические характеристики превенторов
Тип превен-тора |
Шифр превентора |
Диаметр проход-ного от-верстия, мм |
Давление, МПа |
Плашки сменные под трубы диа-метром, мм |
||
рабочее |
пробное |
|||||
Плашечный |
ППГ-156320ППГ-156320ХЛППГ-203320БрППГ-203500БрППГ-203700БрППГ-307200ППГ-307200ХЛППГ-307320ППГ-350350ППГ-406125ППГ-520140 |
156203307350406520 |
3232507020323512,514 |
6464751054064702521 |
60; 63,5; 7389; 102; 11460; 63,5; 7389; 102; 114;127102; 114; 124;127; 140; 146;168; 178194; 197; 203;219114; 127; 146;168; 178; 194;197; 203; 219;245; 273127; 140; 146;168; 178; 194;197; 203; 219;245; 273114; 146; 168; 178; 194; 203; 219; 245; 273;299; 324; 340;351; 377; 407;426 |
|
Универ-сальный |
ПУГ-230320Бр |
230 |
32 |
64 |
60; 63,5; 73;89; 114; 127; 141; 146; 168; 178; 194 |
|
Вращаю-щийся |
ПВ-230320Бр-1 |
230 |
32 |
64 |
114; 89; 73 |
5. Выбор и расчет бурильной колонны
5.1 Выбор элементов бурильной колонны
Бурильная колонна состоит из следующих элементов: утяжеленных бурильных труб (УБТ), стальных (СБТ) или легкосплавных бурильных труб (ЛБТ), ведущей бурильной трубы, резьбовых переводников, центраторов и калибраторов.
Бурильные колонны бывают следующими:
одноразмерными (или одноступенчатыми), составленными из бурильных труб одного и того же наружного диаметра;
многоразмерными (многоступенчатыми), составленными из труб различных наружных диаметров (двух-, трех- или четырехразмерными);
Нижний участок бурильной колонны составляют из УБТ, устанавливаемых непосредственно над долотом или забойным двигателем.
Колонна бурильных труб при бурении скважины подвергается воздействию различных статических и динамических нагрузок. При бурении с помощью забойных двигателей (турбобуров, электробуров, объемных двигателей) на колонну бурильных труб действуют следующие нагрузки: осевая сила растяжения от собственного веса колонны и перепада давления в забойном двигателе; осевая сила сжатия, создаваемая весом части колонны; момент, прикладываемый к колонне для периодического проворачивания ее и др.
При роторном бурении на колонну бурильных труб кроме осевых сил растяжения и сжатия действуют еще и дополнительные нагрузки: за счет изгибающего момента от действия центробежных сил при вращении колонн; за счет крутящего момента, необходимого для непрерывного вращения колонны и др. Изгибающие напряжения в колонне носят переменный характер и зависят от осевой нагрузки, частоты вращения, диаметра труб и скважины, кривизны ее ствола и др. Под действием крутящего момента возникают касательные напряжения, которые в колонне бурильных труб возрастают от забоя к устью скважины.
Бурильные стальные трубы с навинченными замками (ГОСТ 631-75) изготавливаются из сталей групп прочности Д, К, Е, Л и М, замки - из стали 40 ХН.
Бурильные стальные трубы с высаженными концами и приваренными к ним замками (ГОСТ 50278-92 и ТУ 14-3-1571-88) изготавливаются из сталей групп прочности Д, Е, Л и М, замки - из стали 40ХМФА.
Стали всех групп прочности имеют следующие основные механические свойства по ГОСТ 1497-84:
Предел текучести физический (нижний предел текучести) .
наименьшее напряжение, при котором образец деформируется без заметного увеличения растягивающего усилия,
Временное сопротивление (предел прочности)- напряжение,
соответствующее наибольшему усилию Pmax, предшествующему разрыву образца.
Все группы прочности стали можно охарактеризовать следующими усредненными показателями:
Группа прочности Д К Е Л М Р Т
Предел текучести, МПА 380 500 550 650 750 900 1000
Временное сопротивление
(предел прочности при растяжении), МПА
650 700 750 800 900 1000 1100
Трубы диаметром 60-102 мм имеют длину 6,8 и 11,5, а диаметром 114-168 мм - 11,5 м.
Трубы бурильные (ТБ) выпускаются следующих типов:
- В - с высаженными внутрь концами и навинченными замками;
- Н - с высаженными наружу концами и навинченными замками;
- ВК - с высаженными внутрь концами и коническими стабилизирующими поясками;
- НК - с высаженными наружу концами и коническими стабилизирующими поясками;
- ПК - с комбинированной высадкой замков (внутрь и наружу) и приваренными замками;
- ПВ - с внутренней высадкой и приваренными замками;
- ПН - с наружной высадкой и приваренными замками;
- С - с высаженными внутрь концами и блокирующими замками.
Л - легкосплавные бурильные трубы из сплава Д 16 Т.
Кроме того, бурильные трубы бывают обычной и повышенной (П) точности изготовления.
Бурильные трубы типов В и Н имеют обычную трубную резьбу треугольного профиля. На трубах типов ВК и НК нарезается трапецеидальная резьба.
Для соединения бурильных труб применяются муфты и замки. Замки бывают следующих типов: ЗН - с нормальным проходным отверстием; ЗШ - с широким проходным отверстием; ЗУ - с увеличенным проходным отверстием.
Размеры и масса стальных бурильных труб (СБТ) и легкосплавных бурильных труб (ЛБТ), а также муфт и замков к ним приведены в табл. 5.1 - 5.6.
Для бурения неглубоких вертикальных скважин роторным способом рекомендуется использовать трубы типа ТБВ, ТБН, ТБВК и ТБПВ; для бурения глубоких скважин в осложненных условиях - трубы типа ТБВК, ТБНК, ТБС и ТБПВ; для бурения вертикальных скважин с использованием забойных двигателей - трубы типа ТБН, ТБНК и ТБПВ; для бурения наклонно направленных скважин с использованием забойных двигателей - трубы типа ТБНК, ТБПВ и ЛБТ.
Наддолотный комплект, обычно принимаемый длиной 500 м, устанавливается над УБТ и составляется из бурильных труб типа ТБПВ, ТБНК, ТБС, ТБПВ группы прочности Д с максимальной толщиной стенки.
Размеры и масса ведущих труб сборной конструкции квадратного сечения приведены в табл. 5.7 (изготовляются из стали групп прочности Д и К, переводники из стали 40ХН).
Таблица 5.1
Размеры, масса и жесткость стальных бурильных труб
Труба |
Муфта |
Масса, кг |
Жесткость, кН·м2 |
|||||||
Диаметр, мм |
тол-щина стен-ки, мм |
наруж-ный диа-метр, мм |
дли-на, мм |
1 м глад-кой тру-бы |
двух выса-док |
муф-ты |
при изги-бе EJ |
при сдви-геGJ0 |
||
наруж-ный |
внут-рен-ний |
|||||||||
Бурильные трубы с высаженными внутрь концами |
||||||||||
60,37389101,6114,3127139,7168,360,373 |
46,342,359555175716787,685,683,681,6100,398,396,394,392,3113111109107123,7121,7119,7117,7150,3148,346,342,3595551 |
797911791178910789101178910891011910797911 |
809510812714015217119786105 |
140166166184204204215229140165 |
9,1511,311,414,216,814,217,821,216,418,520,422,418,520,923,325,728,020,723,526,228,92629323535,339,09,1511.311,414,216,8 |
1,52,03,25,06,06,57,59,51,52,5 |
2,74,24,47,09,010,01416,72,74,7 |
891031681982233203854394915455956417167978729441011100011161226133015121664190919473008328389103168198223 |
687812815117024429333437441545348854660766471977076285093410131152126813781483229225016878128151170 |
|
Бурильные трубы с высаженными наружу концами |
||||||||||
89101,6114,3 |
75716785,683,681,698,396,394,392,3 |
79118910891011 |
118140152 |
165204204 |
14,217,821,218,520,422,420,923,325,728,0 |
3,54,55,0 |
5,29,011,0 |
3203854395455956417978729441011 |
244293334415453488607664719770 |
Продолжение табл. 5.1
Труба |
Муфта |
Масса, кг |
Жесткость, кН·м2 |
|||||||
Диаметр, мм |
тол-щина стен-ки, мм |
наруж-ный диа-метр, мм |
дли-на, мм |
1 м глад-кой тру-бы |
двух выса-док |
муфты |
при изги-бе EJ |
при сдви-геGJ0 |
||
наружный |
внут-рен-ний |
|||||||||
139,7 |
123,7121,7117,7 |
8911 |
185 |
215 |
26,029,035,0 |
7,0 |
15,0 |
151216641947 |
115212681483 |
Таблица 5.2
Размеры бурильных труб с высаженными внутрь и наружу концами и коническими стабилизирующими поясками
Размеры трубы, мм |
Размеры высаженной части, мм |
Масса 1 м глад-кой тру-бы, кг |
Увели-чение массы одной трубы вслед-ствие высад-ки обоих концов |
|||||||
Услов-ный диа-метр, мм |
Наруж-ный диа-метр трубы, мм |
Тол-щина стен-ки, мм |
Внут-ренний диа-метр, мм |
диа-метр про-хода |
наруж-ный диа-метр |
длина меха-ничес-кой обра-ботки |
длина до пе-рехо-дной части |
|||
С высаженными внутрь концами |
||||||||||
89 102 114 127 140 |
89 101,6 |
9 11 9 10 |
71 67 83,6 81,6 |
57 54 68 68 78 76 74 92 90 102 100 100 |
89,9 101,9 115,2 130,2 140,2 |
150 150 160 160 160 |
145 145 155 155 155 |
17,9 21,2 20,4 22,4 23,3 25,7 28 26,2 28,9 29 32 35 |
3,9 3,4 5,1 5 7,3 7,1 6,9 7,8 7,6 11 10,2 9,2 |
|
114,3 127 139,7 |
9 10 11 9 10 9 10 11 |
96,3 94,3 92,3 109 107 121,7 119,7 111,7 |
||||||||
С высаженными наружу концами |
||||||||||
73 89 102 114 |
73 89 101,6 114,3 |
9 11 9 11 9 11 9 10 11 |
55 51 71 67 83,6 81,6 96,3 94,3 92,3 |
52 48 68 64 80,6 78,6 93,3 91,3 89,3 |
85,9 101,9 115,2 130,2 |
150 150 160 160 |
155 155 165 165 |
14,2 16,8 17,8 21,2 20,4 22,4 23,3 25,7 28,0 |
3,7 4,5 5,7 7,9 |
Таблица 5.3
Размеры, масса и жесткость бурильных труб с приваренными соединительными концами с высадкой наружу ТБПВ
Услов-ный диа-метр трубы, мм |
Тол-щина стен-ки трубы, мм |
Наруж-ный диа-метр вы-садки, мм |
Толщина стенки высадки, мм |
Наружный диаметр соедитель-ного конца, мм |
Масса, кг |
Жесткость, кН·м2 |
||
1 м глад-кой трубы |
при сдвиге EJ |
При сдви-ге GJ |
||||||
73 89 114 127 146 |
6 7 8 6 7 8 7 8 9 10 7 8 9 10 8 9 10 11 |
81 97 122 135 154 |
9,5 10,5 11,5 9,5 10,5 11,5 10,5 11,5 12,5 13,5 11 12 13 14 12 13 14 15 |
108 120 155 170 188 |
9,9 11,4 12,8 12,3 14,2 16,6 18,5 20,9 23,3 25,7 20,7 23,5 26,2 28,9 27,2 30,4 33,5 36,6 |
150 168 184 284 320 354 716 797 872 944 1000 1116 1226 1330 |
114 128 140 216 244 270 546 607 662 719 762 850 934 1330 1325 1460 1589 1711 |
примечание. Длина труб 12,4 и 8,5 м.
Таблица 5.4
Характеристика легкосплавных бурильных труб, изготовляемых из сплава Д16Т, и замков к ним
Параметры |
Наружный диаметр трубы, мм |
|||||||
73 |
93 |
114 |
129 |
129 |
147 |
147 |
||
Толщина стенки, ммШифр стальных облегченных замковДиаметр, мм:наружный облег-ченного стального замканаименьший внут-ренний замканаименьший внут-ренний трубы |
9ЗЛ-90994141 |
9ЗЛ-1101106161 |
10ЗЛ-1361368080 |
9ЗЛ-1521529595 |
11ЗЛ-1521529595 |
9ЗЛ-172172110112 |
11ЗЛ-172172110112 |
|
Длина трубы, мбез замканоминальная с замкомМасса 1 м трубы, кг:с учетом высадки стального облегченного замкас учетом высадки концов и замкаДавление, МПа:максимально допусти- мое, внутреннеевнутреннее, при кото-ром напряжение в теле трубы достигает преде-ла текучестивнутреннее разрушаю-щеемаксимально допусти-мое внешне сминающеевнешнее разрушающееКрутящий момент, максимально допустимый, при котором напряжения в теле трубы достигают предела текучести, кН·мЖесткость труб, кН·м2при изгибепри сдвиге |
99,55,312,56,85481,0110517712,07053 |
99,56,716,28,45279,01003755.321,0152114 |
1212,259,321,511,04059,597,53146,536,0321242 |
1212,2710,030,311,83553,573,02436,744,5442333 |
1212,2711,830,314,34567,892,53452,052,0515388 |
1212,2711,337,014,43146,063,01828,058,5671505 |
1212,2713,437,016,53858,078,52740,969,0787592 |
|
Примечания. 1. При выборе допустимых усилий приняты следующие коэффициенты запаса прочности: для растягивающих нагрузок 1,12; для внутренних давлений 1,25; для внешних сжимающих давлений 1,5; для моментов кручения 1,8. 2. Для сплава Д16Т принят предел текучести 330 МПа, предел прочности 4500МПа; модуль при изгибе Е = 71·103 МПа, при сдвиге G = 27,1·103 МПа. |
Таблица 5.5
Основные размеры и масса замков для СБТ
Типораз-мер замка |
Диаметр труб по ГОСТ 631-75, мм c высаженными концами |
Диаметр, мм |
Длина, мм |
Масса, кг |
|||
наруж-ный |
внутре-ний |
||||||
внутрь |
наружу |
||||||
ЗН-80 ЗН-95 ЗН-108 ЗН-113 (ЗН-140) (ЗН-172) (ЗН-197) ЗШ-108 ЗШ-118 ЗШ-133 ЗШ-146 ЗШ-178 ЗШ-203 ЗУ-86 ЗУ-108 ЗУ-120 ЗУ-146 ЗУ-155 ЗУ-185 ЗУК-108 ЗУК-120 ЗУК-146 ЗУК-155 ЗШК-113 ЗШК-133 ЗШК-178 ЗЛ-90 ЗЛ-102 ЗЛ-140 ЗЛ-152 ЗЛ-172 ЗЛ-197 |
60,3 73 89 89 114,3 139,7 168,3 73,0 89,0 101,6 114,3 139,7 168,3 - - - 114,3 127,0 - - - ТБВК-114 ТБВК-127 ТБВК-89 ТБВК-102 ТБВК-140 - -- - - - |
- - - - - - - - - - 101,6 - - 60,3 73,0 89,0 101,6 114,3 139,7 ТБНК-73 ТБНК-89 ТБНК-102 ТБНК-114 - - - - -- - - - |
80 95 108 113 140 172 197 108 118 133 146 178 203 86 108 120 146 155 185 108 120 146 155 118 133 178 90 108 140 152 172 197 |
25 32 38 38 58 70 - 54 62 72 80 101 - 44 54 70 82 95 120 54 70 82 95 62 72 101 -51 80 95 110 134 |
404 431 455 455 502 560 603 431 455 496 508 573 603 404 431 468 496 526 553 431 468 506 538 454 506 573 - 422 445 445 465 470 |
12 16 20 23 35 58 76 20 23 37 38 61 73 15 20 25 37 39 53 17 20 36 28 22 32 61 - 14 21,5 30 40 66 |
Таблица 5.6
Размеры замков (ниппелей и муфт) для приварки к трубам
Услов-ный наруж-ный диа-метр трубы, мм |
Наруж-ный диа-метр нип-пеля, мм |
Внутренний диаметр, мм |
Длина цилин-дриче-ского конца, мм |
Резьба |
Длина, мм |
Масса одного комп-лекта замка (нип-пель, муфта), кг |
|||
наи-мень-ший |
наи-боль-ший |
нип-пеля |
муфты |
||||||
73 89 102 114 114 127 127 |
104,8 127,0 133,4 158,8 158,8 61,9 165,1 |
50,0 64,3 67,5 75,4 69,1 88,1 75,4 |
52,0 66,3 69,5 77,4 71,1 90,1 77,4 |
58,3 58,3 63,0 63,0 63,0 63,0 63,0 |
З-86 З-102 З-108 З-122 З-122 З-133 З-133 |
326,7 364,8 357,1 357,1 357,1 357,1 357,1 |
298,6 336,7 324,0 324,0 324,0 324,0 324,0 |
25,1 40,0 41,9 60,9 63,8 59,1 68,2 |
Таблица 5.7
Размеры и масса ведущих труб квадратного сечения
Показатели |
ТУ14-3-126-73 |
ТУ14-3-755-78 |
ТУ 51-276-86 (ТВКП) |
||||||
Сторона квадрата, мм Диаметр канала, мм Диаметр проточки под элеватор, мм Общая длина трубы с переводниками не менее, м Резьба пере- водников: верхнего нижнего Наружный диаметр переводника, мм верхнего нижнего Масса теоретическая 1 м трубы без перево-дников, кг Масса переводников, кг: верхнего нижнего |
112 74 114 13 З-121Л З-121 197 146 65,6 60 22 |
140 85 141 14 З-152Л З-147 197 178 106,6 55 35 |
155 100 168 14 З-152Л З-171 197 203 124,3 54 39 |
65 32 73 10 З-76Л З-76 95 95 27 10 9 |
80 40 89 10 З-88Л З-88 108 108 38 12,5 12 |
112 74 11,5-13,5 З-121Л З-121 146 146 65,6 - - |
140 85 14,5-17,0 З-171Л З-147 203 178 106,6 - |
155 100 14,5-17,0 З-171Л З-171 203 203 124,3 - - |
Таблица 5.8
Показатели |
Группа прочности стали |
Сплав Д16Т |
||||||||||
Д |
К |
Е |
Л |
М |
Р |
Т |
40ХН |
40ХМФА |
||||
Временное сопротивление разрыву ?В, МПа, не менее |
ГОСТ 631-75 |
637 |
687 |
735 |
784 |
882 |
- |
- |
882 |
- |
392 421 |
|
ТУ 14-3- 1571-88 |
655 |
- |
689 |
724 |
792 |
- |
- |
- |
981 |
|||
Изготовление по соглашению |
- |
- |
-- |
- |
- |
980 |
1078 |
- |
- |
|||
Предел теку-чести ?Т, МПа, не менее |
ГОСТ 631-75 |
373 |
490 |
539 |
637 |
735 |
- |
- |
735 |
- |
255 274 |
|
ТУ 14-3- 1571-88 |
379 |
- |
517 |
655 |
724 |
- |
- |
- |
832 |
|||
Изготовление по соглашению |
882 |
980 |
- |
- |
||||||||
Относитель-ное удлинение ?, % не менее |
16 |
12 |
12 |
12 |
12 |
12 |
12 |
10 |
13 |
12 10 |
||
Примечания. 1. В числителе для труб диаметром менее 120 мм, в знаменателе - более 120 мм. |
Таблица 5.9
Трубы |
Способ бурения |
Диаметр бурильных труб, мм |
||||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
|
Обсад-ные |
Забойны-ми дви-гателями |
- |
- |
- |
- |
- |
178 |
194 |
219 |
245 |
273 |
299 |
324 |
340 |
>406 |
|
Ротор-ный |
114 |
127 |
140 |
146 |
168 |
178 |
194 |
219 |
245 |
273 |
299 |
- |
- |
- |
||
Бури-льные |
Забойны-ми дви-гателями |
- |
- |
- |
- |
- |
89 |
102 |
114 |
127 |
140 146 |
140 146 |
140 146 |
140 146 |
168 168 |
|
Ротор-ный |
60 |
60 |
73 |
73 |
89 |
89 |
102 |
114 |
127 |
140 |
140 |
146 |
146 |
168 |
Механические свойства материала СБТ и ЛБТ приведены в табл. 5.8
Диаметр бурильных труб выбирается в зависимости от диаметра предыдущей обсадной колонны и способа бурения (см. табл. 5.9).
Основные размеры и масса УБТ приведены в табл. 5.10.
Гладкие по всей длине горячекатанные УБТ рекомендуется применять только для бурения с забойными двигателями; УБТС (утяжеленные бурильные трубы сбалансированные) - для бурения в осложненных условиях; УБТ с квадратным сечением по периметру - при бурении интервалов, склонных к самопроизвольному искривлению и со спиральными и продольными канавками - в условиях повышенной опасности затяжек и прихватов бурильной колонны.
Таблица 5.10
Основные размеры и масса УБТ
Шифр |
Диаметр, мм |
Длина, м |
Масса/вес 1 м трубы, кг/м и кН/м |
Резьба |
||
наружный |
внутренний |
|||||
УБТ-95 УБТ-108 УБТ-121 УБТ-146 УБТ-165 УБТ-178 УБТ-197 УБТ-203 УБТ-219 УБТ-229 УБТ-245 УБТ-254 УБТ-279 УБТС2-120 УБТС2-133 УБТС2-146 УБТС2-178 УБТС2-203 УБТС2-229 УБТС2-254 УБТС2-254 УБТС2-273 УБТС2-273 УБТС2-299 |
95 108 121 146 165 178 197 203 219 229 245 254 273 120 133 146 178 203 229 254 254 273 273 259 |
38 46 102 74 141 90 178 100 110 194 135 219 245 64 64 68 80 80 90 100 127 100 127 - |
6 и 8 6 и 8 6 и 8 6 и 8 6 и 8 8 и 12 8 и 12 8 и 12 8 8 7 7 7 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 |
47/0,461 59/0,579 73,7/0,723 98/0,961 146,8/1,44 145/1,42 198,4/1,946 192/1,88 220/2,16 289,9/2,844 258/2,53 333,8/3,275 441,3/4,329 65/0,638 84/0,824 103/1,01 156/1,53 215/2,11 273/2,68 336/3,30 296/2,90 398/3,90 360/3,53 489,5/4,797 |
З-77 З-88 3-94 З-121 3-122 З-147 3-149 З-171 З-171 3-163 З-201 З-185 3-203 3-101 З-108* З-121 З-147 З-161 З-171 З-201 З-201 З-201 З-201 3-201 |
|
Примечания. 1. УБТ (горячекатанные) поставляются без проточки под элеватор, УБТС - с проточкой под элеватор. 2. Звездочкой обозначена резьба укороченного профиля. 3. УБТ изготовляются из стали групп прочности Д и К, УБТС - из стали 40ХН2МА или 38ХН3МФА. |
5.2 Выбор параметров УБТ
Диаметр нижней (первой) секции УБТ выбирается с учетом конструкции скважины и обеспечения наибольшей устойчивости и прочности. В нормальных условиях бурения рекомендуется принимать следующие соотношения между диаметрами УБТ и долот (dу/D).
Диаметр долота, мм . . . . . . 295,3 295,3
Соотношение dу/D . . . . . . 0,80-0,85 0,70-0,80.
Для осложненных условий это соотношение уменьшается.
Сочетания рекомендуемых диаметров нижней секции УБТ и долот приведены в табл. 5.11.
В осложненных условиях: при бурении долотами D > 250,8 мм допускается применение УБТ ближайшего меньшего диаметра с одновременной установкой опорно-центрирующих устройств. При бурении забойными двигателями диаметр нижней секции УБТ должен быть не более диаметра забойного двигателя, т.е. dу dз.дв.
Подобные документы
Геологические 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 20.01.2016Геолого-технические условия бурения. Проектирование конструкции скважины. Выбор и обоснование способа бурения. Выбор бурового инструмента и оборудования. Проектирование технологического режима бурения. Мероприятия по предупреждению аварий в скважине.
курсовая работа [927,4 K], добавлен 30.03.2016Выбор способа бурения и построения конструкции скважины. Проверочный расчет буровой вышки. Технология погружения обсадной колонны, отбора керна, вращательного бурения. Составление геологического наряда. Организация морского бурения, ликвидационные работы.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 14.06.2014Проектирование буровых работ для инженерно-геологических изысканий. Выбор способа бурения и промывки, определение конструкции скважины. Выбор буровой установки, породоразрушающего и спуско-подъемного инструмента. Способы и методы повышения выхода керна.
курсовая работа [167,6 K], добавлен 28.08.2013Выбор и обоснование типа и размера откачечных средств, расчет эрлифта для откачки, выбор фильтра и его расчёт. Обоснование способа бурения скважины, её конструкция. Технология бурения для горизонтов, выбор бурового оборудования, буровой снаряд.
контрольная работа [77,8 K], добавлен 21.10.2012Проектирование разведочной скважины. Проработка целевого задания и геологических условий бурения. Выбор и обоснование способа бурения, конструкции скважины, бурового оборудования. Мероприятия по повышению выхода керна. Меры борьбы с искривлением скважин.
курсовая работа [52,4 K], добавлен 07.02.2010Проектирование конструкции скважины для разведки залежей угля. Определение свойств горных пород и геолого-технических условий; выбор бурового оборудования и способа бурения; расчет режимных параметров. Предупреждение и ликвидация аварий, охрана труда.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 20.02.2013Выбор и обоснование способа бурения и основных параметров скважины. Техника безопасности при проходке разведочных вертикальных горных выработок. Расчет параметров многоствольной скважины. Выбор и обоснование бурового оборудования. Тампонаж скважины.
курсовая работа [634,5 K], добавлен 12.02.2009Выбор и обоснование способа бурения и основных параметров скважины. Техника безопасности при проходке разведочных вертикальных горных выработок. Расчет параметров многоствольной скважины. Выбор и обоснование бурового оборудования.Тампонаж скважины.
курсовая работа [419,4 K], добавлен 12.02.2009Геолого-геофизическая характеристика месторождения Самантепе. Обоснование способа бурения и проектирование конструкции скважины. Определение породоразрушающего инструмента, расчет осевой нагрузки и частоты вращения. Проведение инженерных мероприятий.
дипломная работа [60,7 K], добавлен 25.06.2015