11.2 Гидравлический расчет при роторном бурении
Интервал 1597 – 1814 м.
Режимы бурения: Для 5-4 категории прочности согласно таблице 4.6. выбираем Dд=215,9 мм
(11.22)
=8·21,59= 173 кН
Расход Q:
(11.23)
где - расход промывочной жидкости, м3/с;
- коэффициент, учитывающий увеличение диаметра скважины;
- диаметр скважины;
-
диаметр бурильных труб;
-
скорость восходящего потока;
Для создания ближайшей найденной подачи будем использовать два буровых насоса БРН-1. Диаметр цилиндровых втулок при коэффициенте наполнения насосов m=0,85, примем 150 мм, Р/Q= 14,1/17,8 л/с.
Q=0,85·17,8=15,1 л/с.
Количество оборотов:
n
=100 об/мин
11.3 Режимы течения жидкости
При промывке скважин буровыми растворами режим течения зависит от критерия подобия Хедстрема:
для бурильных труб
где - динамическое напряжение сдвига;
- пластическая вязкость.
для кольцевого пространства
При промывке скважины водой критерий Рейнольдса рассчитывается по формуле:
для бурильных труб
где - динамический коэффициент вязкости воды;
- внутренний диаметр бурильных (утяжеленных) труб;
- объемный расход бурового раствора.
для кольцевого пространства
Если критерий Рейнольдса меньше критического значения , т.е
то режим течения ламинарный. При режим течения турбулентный. Критическое значение критерия Рейнольдса можно определить по формуле:
для бурильных труб
для кольцевого пространства
;
>
Режим турбулентный.
.
Расчет
потерь давления в циркуляционной
системе. Рассмотрим баланс давления в
скважине для интервала бурения до 1610
м. Потери давления в горизонтальной
части нагнетательного трубопровода
находим по формуле:
где
- коэффициент гидравлического
сопротивления,
.
Потери давления в УБТ:
.
Потери давления в кольцевом пространстве определим по формуле:
.
для кольцевого пространства
Суммарные потери:
Определение перепада давления на долоте и диаметров гидромониторных насадок. Зная действительный расход и предполагая, что долото будет оснащаться тремя насадками одного диаметра определяют расчетный диаметр насадки для интервала бурения до 1610 м:
где - число насадок в долоте.
После чего определяем фактический перепад давления на долоте:
12 Обоснование выбора оборудования для бурения проектной скважины и разработка плана размещения его и обвязки
12.1 Оборудование для бурения скважины
При бурении данной скважины требуется подача бурового раствора Q = 0,032 м3/с. Для создания ближайшей найденной подачи будем использовать два буровых насоса БРН-1. Диаметр цилиндровых втулок при коэффициенте наполнения насосов m=0,8, примем 150 мм. При этом подача двух насосов составит:
,
что соответствует для поддержания
оптимального режима бурения.
Для бурения данной скважины буровой установкой БУ-75БрЭ выбираем циркуляционную систему выпускаемую АООТ «Волгоградский завод буровой техники», предназначенной для комплектации буровых установок собственного производства - ЦС-БМ1600ДГУ.
Циркуляционная система состоит из блока очистки и блока приготовления бурового раствора. Блок очистки предназначен для ведения буровых работ по малоотходной или безамбарной технологии и входят в состав циркуляционных систем буровых установок всех классов. Они обеспечивают очистку буровых растворов от шлама с размером частиц более 5 мкм, обработку на центрифуге сливов песко- и илоотделителя с выделением шлама пониженной влажности, регенерацию барита, его многократное использование при бурении и выведение из бурового раствора избытка коллоидной фазы, переработку избытков бурового раствора с его разделением на оборотную воду и шлам.