
- •65 Технология бурения нефтяных и газовых скважин,
- •Технология бурения нефтяных и газовых скважин
- •Институт природных ресурсов – ипр
- •Раздел 1. Общие сведения о бурении скважин
- •1.1. Назначение, цели бурения, конструкция скважин
- •1.2. Технологические циклы бурения и строительства скважин
- •1.3. Основные способы бурения скважин
- •1.4. Основные способы бурения скважин на нефть и газ
- •1.5. Перспективы использования новейших энергетических источников для целей бурения скважин
- •1.6. Способы направленного бурения скважин на нефть и газ
- •1.7. Бурение на акваториях
- •Раздел 2. Основные закономерности поведения горных пород при механическом разрушении
- •2.1. Общие положения
- •2.2. Механические и абразивные свойства горных пород
- •2.3. Влияние всестороннего давления и температуры на некоторые свойства горных пород
- •2.4. Основные закономерности разрушения горных пород
- •2.5. Влияние забойной гидродинамики на процессы разрушения горных пород при бурении скважин
- •2.6. Влияние показателей свойств буровых растворов и их типов на эффективность разрушения породы на забое скважины
- •2.7. Влияние режима промывки на скорость бурения
- •2.8. Энергетика процессов разрушения горных пород
- •3. Гидроаэромеханика в бурении
- •3.1. Общие сведения
- •3.2. Методы определения основных реологических характеристик буровых растворов
- •3.3. Гидродинамика при спускоподъемных операциях
- •3.4. Местные гидравлические сопротивления
- •(Буровые долота)
- •8.1. Классификация буровых долот:
- •8.2. Шарошечный породоразрушающий инструмент (при):
- •9.1. Лопастные долота
- •9.2. Фрезерные долота
- •9.3. Долота исм
- •9.4. Алмазные долота
- •9.5. Породоразрушающий инструмент режуще-скалывающего действия типа pdc с алмазно-твердосплавными пластинами (атп)
- •9.5.1. Общие положения
- •9.5.2. Изготовление резцов атп
- •9.5.3. Геометрия долот pdс
- •9.5.4. Технико-технологические характеристики отечественного породоразрушающего инструмента режуще-скалывающего действия с импортными алмазно-твердосплавными пластинами
- •10.1. Шарошечные бурильные головки
- •10.2. Лопастные, фрезерные и твердосплавные бурильные головки
- •10.3. Алмазные бурильные головки и бурильные головки исм
- •10.4. Керноприемныи инструмент
- •10.5. Расширители
- •10.6. Калибрующе-центрирующий инструмент
- •11.1. Общие положения:
- •11.2. Трубы бурильные ведущие
- •11.3. Трубы бурильные с высаженными концами и муфты к ним
- •11.4. Замки для бурильных труб с высаженными концами
- •12.1. Трубы бурильные с приваренными замками
- •12.2. Легкосплавные бурильные трубы
- •12.3. Утяжеленные бурильные трубы
- •12.3.1. Утяжеленные бурильные сбалансированные трубы убтс-2
- •12.3.2. Утяжеленные бурильные трубы (горячекатаные)
- •12.3.3. Утяжеленные бурильные трубы с замками убтсз
- •12.4. Переводники для бурильных колонн
- •12.5. Резиновые кольца для бурильных труб
- •12.6. Обратные клапаны для бурильных труб
- •12.7. Опорно-центрирующие элементы
- •13.1. Проектирование бурильной колонны
- •13.1.1.Основные определения
- •13.1.2. Нагрузки, действующие на бурильную колонну
- •Общий порядок проектирования и расчета бурильных колонн
- •13.1.4. Расчет убт
- •Соотношения диметров долот и основной ступени убт, мм
- •Рекомендуемые соотношения диаметров обсадных и бурильных колонн, мм
- •Отношение диаметров долот и наибольших поперечных размеров промежуточных опор, мм
- •Рекомендуемые моменты свинчивания убт, кГс·м
- •13.1.5. Общие положения проектирования колонны бурильных труб
- •Расчет запасов прочности по усталости колонны бурильных труб
- •Механические свойства материала бурильных труб
- •Геометрические и весовые характеристики бурильных труб
- •Определение длины секции бт
- •13.1.7.1. Определение наибольшей допустимой длины секции бт
- •13.1.7.2. Корректировка допускаемой длины секций исходя из действующих эквивалентных напряжений
- •Расчет бурильных труб на избыточное давление
- •Расчет замковых соединений
- •13.1.10. Расчет допустимой глубины спуска кбт на клиновых захватах
- •13.1.11. Проверочный расчет бк
- •14.1. Общие положения
- •14.2. Выбор способа бурения
- •14.3. Забойные двигатели
- •14.3.1. Турбобуры. Турбинное бурение
- •15.1. Турбины современных турбобуров
- •15.2. Регулирование характеристики турбобура
- •15.3. Проектирование характеристики турбобура
- •15.1. Общие положения:
- •15.2. Методологическая концепция процесса проектирования турбобуров:
- •15.3. Методика расчета энергетических характеристик турбобуров:
- •Пример расчета характеристики турбобура
- •16.1. Бурение винтовыми забойными двигателями
- •16.2. Турбовинтовые гидравлические двигатели
- •17.1. Электробуры. Электробурение
- •17.2. Роторное бурение
- •18.1. Механическое углубление: показатели и параметры режимов бурения
- •1. Вводные понятия
- •2. Влияние различных факторов на процесс бурения
- •18.2. Влияние дифференциального и угнетающего давлений на разрушение горных пород
- •19.1. Перспективы внедрения способов местного регулирование давления в зоне разрушения (дифференциального давления) в практику бурения.
- •20.1. Проектирование режимов бурения
- •20.1.1. Обоснование класса и типоразмеров породоразрушающих инструментов по интервалам бурения:
- •Статистический анализ отработки долот в аналогичных геолого-технических условий.
- •20.1.4. Расчет необходимого расхода очистного агента
- •20.2. Рациональная отработка долот
- •Список нормативно-справочных и инструктивно-методических материалов, рекомендуемых при изучении технологии бурения нефтяных и газовых скважин
Рекомендуемые соотношения диаметров обсадных и бурильных колонн, мм
-
Диаметр обсадной колонны
Способ бурения
забойными двигателями
роторный
178
89; 102 (90; 103)
89; 102 (90; 103)
219
114; 127 (129)
102; (103); 114
245
127; 140 (129; 147)
114; 127 (129)
273
140 (147)
127; 140 (129; 147)
299-377
140 (147)
140 (147)
ПРИМЕЧАНИЕ: в скобках даны диаметры ЛБТ.
Длина переходных ступеней УБТ l02, l03 и т.д. принимается равным длине одной трубы или свечи.
Длина основной ступени УБТ l01 приближенно может быть определена по формуле
,
(6)
где Qд - осевая нагрузка на долото, кГс;
q01 - вес 1 м основной ступени УБТ, кГс/м;
Kд - коэффициент нагрузки на долото, для турбинного бурения Kд = 1,175; для роторного бурения Kд = 1,333.
γо - удельный вес материала УБТ, Гс/см3:
γж - удельный вес промывочной жидкости, Гс/см3;
Qзд - вес забойного двигателя, кГс;
Qс - суммарный вес элементов КНБК за исключением забойного двигателя и УБТ, кГс;
l0i – длина 1-й переходной ступени УБТ, м;
q0i – вес 1 м 1-й переходной ступени УБТ, кГс/м.
Вес Qо и длина lo всей компоновки УБТ определяются по формулам
,
(7)
,
(8)
Для ограничений прогиба УБТ и уменьшения контакта со стенками скважины в случае, если нагрузка на долото Qд превышает значение:
, (9)
рекомендуется устанавливать промежуточные опоры профильного сечения. Наибольшие поперечные размеры опор в зависимости от диаметра долот приведены в таблице 3.
Таблица 13.3
Отношение диаметров долот и наибольших поперечных размеров промежуточных опор, мм
-
Диаметр долота
Диаметр опоры
190,5
181
215,9
203
244,5
230
269,9
256
Расстояние «а» между промежуточными опорами может быть определено по табл. 4.
Таблица 13.4
Расстояние между промежуточными опорами «а», м
-
Диаметры УБТ, мм
Частота вращения колонны, об/мин
Наружный
Внутренний
50
90
120
150
146
68
24,7
18,4
15,9
14,2
146
74
24,9
18,5
16,0
14,4
159
80
31,5
23,5
20,3
18,2
178
80
33,0
24,6
21,3
19,1
178
90
33,4
24,9
21,5
19,3
203
100
35,5
26,5
22,9
20,5
219
112
37,0
17,6
23,9
21,4
При бурении забойными двигателями это расстояние принимается по той же таблице при n = 50 об/мин.
Количество промежуточных опор m определяется по формуле
m = l01 / а , (10)
Их количество должно быть не менее двух. Для УБТ диаметром более 203 мм промежуточные опоры можно не ставить.
Резьбовые соединения УБТ должны быть свинчены крутящими моментами, значения которых приведены в таблице 5. Меньшее значение момента соответствует условию достижения наибольшего предела выносливости соединения, а большее ‑ условию предотвращения раскрепления соединения в процессе бурения. Верхнее значение следует использовать только при появлении раскреплений. Допустимым является весь диапазон моментов свинчивания - от нижнего до верхнего значений.
Таблица 13.5