
- •Загальні методичні вказівки
- •Практичне заняття № 1 проектування параметрів режимів буріння для роторного способу
- •1.1 Проектування параметрів режиму буріння
- •1.2 Перевірка реалізації запроектованих величин осьового навантаження на долото і швидкості його обертання
- •Приклад проектування
- •Проектування витрати промивальної рідини
- •Перевірка реалізації запроектованих режимних параметрів буріння свердловини
- •Задачі для самостійного розв’язування
- •Практичне заняття № 2 розрахунок та обґрунтування параметрів бурових розчинів
- •Приклад розв’язування задачі
- •Розв'язок
- •Задачі для самостійного розв'язування
- •Практичне заняття № 3 основи проектування конструкції свердловини
- •Визначення кількості обсадних колон та глибини їх спуску
- •Проектування діаметрів обсадних колон та доліт
- •Практичне заняття № 4 основи розрахунку режимів цементування свердловини
- •Розрахунок необхідної кількості матеріалів
- •Визначення загального часу закачування розчинів при роботі одного агрегата
- •Визначення необхідної кількості цементувальних агрегатів
- •Визначення необхідної кількості цементозмішувальних машин
- •Практичне заняття № 5 визначення верхньої межі прихоплення бурильної колони
- •Приклади розв’язування задачі
- •Задачі для самостійного розв’язування
- •Перелік рекомендованих джерел
зміст
|
|
ЗАГАЛЬНІ МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ…………………… |
4 |
Практичне заняття № 1 ПРОЕКТУВАННЯ ПАРАМЕТРІВ РЕЖИМІВ БУРІННЯ ДЛЯ РОТОРНОГО СПОСОБУ…………......... |
5 |
Практичне заняття № 2 розрахунок та ОБҐРУНТУВАННЯ параметрів бурових розчинів………………....... |
15 |
Практичне заняття № 3 ОСНОВИ ПРОЕКТУВАННЯ КОНСТРУКЦІЇ СВЕРДЛОВИН …………………………………………........ |
18 |
Практичне заняття № 4 ОСНОВИ РОЗРАХУНКУ РЕЖИМІВ ЦЕМЕНТУВАННЯ СВЕРДЛОВИНИ………………. |
28 |
Практичне заняття № 5 ВИЗНАЧЕННЯ ВЕРХНЬОЇ МЕЖІ ПРИХОПЛЕННЯ БУРИЛЬНОЇ КОЛОНИ………… |
33 |
Перелік рекомендованих джерел ...…....... |
37 |
Загальні методичні вказівки
Практичні роботи з дисципліни «Основи технології буріння свердловин» для студентів за напрямом 6.050304 - “Нафтогазова справа” виконують у шостому семестрі обсягом 16 годин, паралельно із засвоєнням теоретичного курсу.
Основна мета практичних занять – закріпити теоретичний матеріал курсу. З метою підвищення якості знань виконанню кожної роботи передує контроль підготовки студентів, на основі якого викладач вирішує питання про допуск до виконання роботи; непідготовлені студенти до роботи не допускаються.
Звіти з практичних робіт необхідно оформляти відповідно до чинних вимог.
Практичне заняття № 1 проектування параметрів режимів буріння для роторного способу
Під режимом буріння розуміють сукупність факторів, які впливають на ефективність руйнування породи та інтенсивність зношування долота і якими можна оперативно управляти в період роботи долота на вибої, а самі фактори називають режимними параметрами.
До основних режимних параметрів належать:
1 Осьове навантаження на долото – ;
2 Частота обертання долота – д;
3 Витрата промивальної рідини – Q;
1.1 Проектування параметрів режиму буріння
Проектування осьового навантаження на долото проводиться двома способами:
а) за питомим навантаженням на долото:
, (1.1)
де – питоме навантаження на одиницю діаметра долота, табл. 1.1;
– діаметр долота, м.
Таблиця 1.1 – Питоме навантаження для різних типів доліт
Тип долота |
Тришарошкові долота |
||||
М |
МС |
С |
Т |
К |
|
|
<2×10-5 |
(2-5)×10-5 |
(5-10)×10-5 |
(10-15)×10-5 |
>15×10-5 |
Тип долота |
Лопатеві |
Фрезерні |
Алмазні та "ИСМ" |
Одноша-рошкові |
|
2Л |
3Л |
||||
, Н/м |
(3-5,7)×10-5 |
(4,5-8,5)×10-5 |
(4-6)×10-5 |
(1,5-3,3)×10-5 |
(6-8)×10-5 |
б) за твердістю і площею контакту:
, (1.2)
де
–
коефіцієнт, який враховує вплив вибійних
умов на твердість гірських порід;
– твердість
породи за штампом, Па;
– площа
контакту зубів долота з породою,
,
табл. 1.2.
Таблиця 1.2 – Контактна площа тришарошкових доліт
Тип долота |
Контактна площа в мм2 долота діаметром, мм |
|||
190,5 |
215,9 |
269,9 |
295,3 |
|
М |
169 |
195 |
245 |
270 |
МЗ |
- |
202 |
- |
- |
МС |
179 |
220 |
- |
305 |
МСЗ |
162 |
- |
- |
255 |
С |
221 |
250 |
280 |
330 |
СЗ |
180 |
- |
210 |
217 |
Т |
210 |
233 |
305 |
352 |
ТЗ |
150 |
- |
220 |
241 |
К |
125 |
153 |
- |
190 |
Розраховану
величину осьового навантаження на
долото порівнюють з допустимим
(паспортним) для даного типорозміру
долота []. Розраховане осьове навантаження
повинно задовольняти умову:
[]
Для шарошкових доліт швидкість обертання долота д проектують з урахуванням умови забезпечення необхідного часу контакту зуба долота з гірською породою:
, (1.3)
де – діаметр шарошки, м;
– максимальна
кількість зубів на периферійному вінці
шарошки
=15-25,
де менше значення характерне
для доліт типу “М”,
а більше – для доліт типу “К”;
– мінімально необхідний час контакту зуба долота з породою, с:
. (1.4)
Нижня границя діапазону характерна для доліт типу “К”, а верхня – доліт типу “М”.
Витрату промивальної рідини Q проектують, виходячи із умов:
а) очищення вибою свердловини від шламу:
, (1.5)
де – питома витрата промивальної рідини, (менше значення питомої витрати вибирають для буріння в міцних породах, а більше – для буріння в м’яких породах), м/с;
=0,35-0,5
м/с – береться при роторному способі
та електробурінні;
=0,5-0,7 м/с – береться при бурінні гідравлічними вибійними двигунами;
– площа вибою свердловини, м2:
, (1.6)
б) транспортування шламу в кільцевому просторі:
(1.7)
де - швидкість руху рідини в кільцевому просторі, м/с.
У скельних породах = 0,7-1,0 м/с. В м'яких породах = 1,0-1,4 м/с. При бурінні долотами великого діаметру = 0,3-0,5 м/с;
– площа кільцевого простору, м2;
(1.8)
де
– діаметр свердловини з урахуванням
кавернозності, м;
– зовнішній
діаметр бурильних труб, м.
З розрахованих значень Q вибирають найбільше, яке узгоджують з робочою характеристикою бурового насоса, яка подана в табл. 1.3. За фактичну витрату приймають найближче більше значення витрати і відповідне їй значення тиску .
Таблиця 1.3– Робочі характеристики бурових насосів
Буровий насос |
Кількість циліндрів |
Частота подвій-них ходів, 1/хв |
Діаметр циліндрових втулок, мм2 |
||||||||
120 |
130 |
140 |
150 |
160 |
170 |
180 |
190 |
200 |
|||
БРН-1 |
2 |
72 |
— |
15,0 20,0 |
17,8 16,9 |
20,8 14,0 |
24,0 12,5 |
27,2 11,0 |
31,0 9,8 |
— |
— |
У8-6МА2 |
2 |
65 |
— |
18,9 25,0 |
22,7 22,3 |
26,7 19,0 |
31,0 16,3 |
35,5 14,0 |
40,4 12,5 |
45,4 11,1 |
50,9 10,0 |
У8-7МА |
2 |
65 |
— |
— |
22,7 32,0 |
26,7 27,2 |
31,0 23,4 |
35,5 20,4 |
40,4 18,0 |
45,5 15,9 |
50,9 14,2 |
УНБ-1250 |
2 |
60 |
— |
— |
— |
26,7 40,0 |
31,1 35,0 |
35,7 30,5 |
40,7 26,5 |
45,4 23,6 |
51,4 21,0 |
НБТ-600-1 |
3 |
150 |
21,1 25,0 |
24,9 21,6 |
28,8 18,7 |
33,1 16,2 |
37,5 14,3 |
42,6 12,6 |
47,7 11,3 |
— |
— |
Примітка.
У чисельнику наведена теоретична
продуктивність бурового насоса Q
(л/с), а в знаменнику — максимальний тиск
(МПа).