Породоразрушающие инструменты

Классификация породоразрушающих инструментов по принципу разрушения породы и по назначению.

Буровые долота для бурения без отбора керна: конструктивные особенности лопастных, шарошечных, алмазных и твердосплавных буровых долот, их достоинства и недостатки, область применения. Диаметры буровых долот.

Колонковые долота для бурения с отбором керна. Принципиальная схема колонкового долота, состоящего из породоразрушающего инструмента (бурильной головки) и керноприемного устройства. Назначение бурильной головки и керноприемного устройства. Конструктивные особенности лопастных, шарошечных, алмазных и твердосплавных бурильных головок, их достоинства и недостатки, области применения. Конструктивные особенности керноприемных устройств со съемным и с несъемным керноприемником, их достоинства и недостатки, область применения.

Диаметры бурильных головок и керноприемных устройств. Породоразрушающие инструменты специального назначения: пикообразные, калибраторы, расширители.

Таблица 6

Предпосл. цифра шифра	Диаметр частиц, мм	Плотность породы, , кг/м3	Посл. цифра шифра	Глубина скважины H,м	Глубина пласта с аномальным давлением, Hа
0	8	2000	0	3500	2800
1	6	2200	1	3200	2700
2	9	2300	2	3000	2500
3	10	2350	3	4000	3200
4	7	2500	4	3600	2900
5	11	2400	5	3300	2700
6	12	2450	6	3400	2800
7	10	2350	7	3600	3000
8	9	2400	8	4200	3600
9	8	2500	9	3800	3200

Методические указания

Условие недопущения проявлений и поглощений записывается следующим образом

,

где - давление пластовое и гидроразрыва пород соответственно, Па;

- плотность бурового раствора, кг/м³; - глубина залегания пласта с аномальным давлением,м.

Скорость циркуляции определяется из выражения

,

где - скорость витания частиц в буровом промывочном растворе, м/с.

Забойные двигатели

Классификация забойных двигателей. Турбобуры; принцип действия, характеристика турбины турбобура. Конструктивные особенности односекционных, двухсекционных и трехсекционных турбобуров для бурения без отбора керна, турбобуров для бурения с отбором керна, турбобуров для бурения наклонно-искривленных скважин, реактивно-турбинных буров. Области применения турбобуров, преимущества и недостатки.

Конструктивные особенности и принцип действия винтовых забойных двигателей. Характеристика винтового забойного двигателя. Области применения винтовых забойных двигателей, преимущества и недостатки.

Конструктивные особенности и принцип действия электробуров. Характеристика двигателя электробура. Система токоподвода. Область применения электробуров, преимущества и недостатки.

Бурильная колонна

Состав и назначение бурильной колонны, условия работы бурильной колонны при роторном способе бурения и при бурении с забойными двигателями.

Конструктивная особенность элементов бурильной колонны: бурильных труб и соединительных муфт, бурильных замков, бурильных труб с приваренными замками специальной конструкции, бурильных труб из алюминиевых сплавов, утяжеленных бурильных труб. Достоинства и недостатки, область применения каждого типа бурильных труб и утяжеленных бурильных труб. Ведущие бурильные трубы, их конструктивные особенности и назначение.

Диаметры бурильных труб, соединительных муфт, бурильных замков, утяжеленных бурильных труб, ведущей трубы.

Механические свойства сталей, применяемых для изготовления стальных элементов бурильной колонны и сплавов, применяемых для изготовления алюминиевых бурильных труб.

Комплектование и эксплуатация бурильной колонны при роторном бурении и при бурении с каждым видом забойного двигателя. Рекомендуемые сочетания диаметров элементов бурильной колонны и породоразрушающего инструмента.

Напряжения, возникающие в бурильной колонне. Принципы расчета бурильной колонны при роторном бурении и при бурении с забойными двигателями.

Из этого выражения можно определить длину неприхваченной части труб самой нижней секции L₁

H₁ = g₁

Если в результате расчетов окажется, что H₁ принимает отрицательное значение, то верхняя граница прихвата расположена выше этой секции труб. Тогда требуется определить значение H₂ по формуле

H₂ = g₂

Вычисления продолжают до получения положительного значения.

Верхняя граница прихвата многосекционной колонны труб определяется из уравнения.

H = H_i +

Объём нефти для ванны определяется по формуле

,

где коэффициент кавернозности ствола в зоне прихвата;диаметр долота, м;наружный и внутренний диаметр бурильных труб, м;H – интервал прихваченного участка колонны, м ; расчетная высота подъёма нефти выше верхней точки в бурильных трубах, м.

Потребный объём продавочной жидкости ( в м³)

,

где L – глубина скважины от устья до места расположения долота, м; соответственно высота нефти и буферной жидкости в трубах, м.

Задача №4

Выбрать плотность бурового раствора и скорость его циркуляции в кольцевом пространстве при которых не произойдет пластовых проявлений и поглощения в пласт. Принять коэффициент аномльности ά=1,15, а коэффициент гидроразрыва κ=1,2. Данные для решения выбрать из таблицы 6.