7.1 Расчет диаметров долот и обсадных колонн.

Расчет ведется снизу вверх для всей конструкции скважины. Диаметр последней спускаемой в скважину колонны согласовывается с заказчиком и известен до начала расчета. Поэтому расчет начинается с определения диаметра D_д для бурения последнего интервала:

(7.1)

где - диаметр муфты обсадных труб последней колонны;

- величина зазора между стенкой скважины и муфтой.

Диаметр эксплуатационной колонны равна .

Наружный диаметр соединительной муфты для эксплуатационной колонны выбираем согласно ГОСТ 632-80.(таб.2.2.4.)

Полученный результат округляем до ближайшего большего диаметра долота по ГОСТ 20692-75 и выбираем . (таб.2.2.3.)

Расчет диаметра предыдущей колонны кондуктора

(7.2)

где - запас, обеспечивающий спуск в скважину через эту колонну.

(7.3)

где - ожидаемая толщина стенки обсадной трубы.

По внутреннему диаметру обсадной колнны согласно по ГОСТ 20692-75 выбираем (таб.2.2.4.)

Наружный диаметр соединительной муфты для кондуктора .

Расчет диаметра долота для бурения под кондуктор:

Согласно ГОСТ 20692-75 выбираем ближайший .

Расчет диаметра предыдущей колонны направления:

Согласно полученному внутреннему диаметру выбираем

Наружный диаметр соединительной муфты для кондуктора .

Расчет диаметра долота для бурения под кондуктор:

Согласно ГОСТ 20692-75 выбираем .

Таблица 7.1

Сводная таблица выбора диаметров колонн и долот

Тип обсадной колонны	Глубина спуска, м	Диаметры, мм		Высота подъема тампонажного раствора, м
		колонн	долот
Направление	40	324	393,7	40
Кондуктор	180	245	295,3	180
Эксплуатационная колонна	1601	146	215,9	1601

1601

Рис 4.1 Конструкция скважины.

7.2 Предварительный выбор типа долота и расчет мощности для его вращения при бурении

Основной объем бурения на нефть и газ ведется шарошечными долотами, которые изготавливаются 1 – го класса для неабразивных горных пород типов М, МС, С, СТ и Т и 2 – го класса для абразивных горных пород типов МЗ, МСЗ, СЗ, ТЗ, ТКЗ, К и ОК. При разбуривании горных пород средней абразивности долота 1 – го и 2 – го класса являются конкурирующими, по предпочтение отдается долотам 2 – го класса. Измерение твердости горных пород может быть выполнено в МПа, а также в условных единицах – категориях. Области применимости долот задаются в категориях. Переход от твердости в МПа к твердости в категориях можно сделать по формуле:

(7.4)

где - твердость горных пород в категориях;

- твердость горных пород по штампу, МПа.

Выбор типа вооружения. Факторами, определяющими выбор типа долота, являются средняя арифметическая величина твердости и ее наибольшее (верхнее) значение с заданной вероятностью. В бурении расчеты выдуться с вероятностью (надежностью) оценки величин равной 0,95. Тогда:

7.5)

где - среднее квадратическое отклонение величин H.

(7.6)

Согласно таблице 3.. Физико-механические свойства горных пород (твердости и абразивности) рассчитываем типы долот для выбранных интервалов.

для интервала 0 - 40 м

для интервала 40 - 180 м

для интервала 180 - 1100 м

для интервала 1100 - 1560 м

для интервала 1560 - 1601 м

(7.7)

для интервала 0 - 40 м

для интервала 40 - 180 м

для интервала 180 - 1100 м

для интервала 1100 - 1560 м

для интервала 1560 - 1601 м

(7.8)

для интервала 0 - 40 м

для интервала 40 - 180 м

для интервала 180 - 1100 м

для интервала 1100 - 1560 м

для интервала 1560 - 1601 м

для интервала 0 - 40 м

для интервала 40 - 180 м

для интервала 180 – 1100 м

для интервала 1100 - 1560 м

для интервала 1560 - 1610 м

для интервала 0 - 40 м

для интервала 40 - 180 м

для интервала 180 - 1100 м

для интервала 1100 - 1560 м

для интервала 1560 - 1601 м

Таблица 7.2

Области применимости долот по твердости горных пород

Долота 2-го класса
Интервал, м	Тип
0-40	СЗ-ГВУ	5,3	5,3
40-180	МСЗ-ГВУ	6,7	6,5
180-1100	ТЗ-ГН	5,9	6,34
1100-1560	ТЗ-ГНУ	6,25	6,54
1560-1601	СЗ-ГАУ	5,9	6,9

При проектировании профиля наклонно направленной скважины исходными данными являются: глубина скважины по вертикали Н и отклонение забоя от вертикали А.

Пример:

Исходные данные для расчета:

Н – глубина по вертикали, Н = 1601 м;

Азимут бурения – 51 град. 19 мин.

А – смещение, А = 95 м;

Определим проекций участков профиля.

1 Вертикальный участок профиля:

горизонтальная проекция

где - радиус кривизны;

вертикальная проекция

длина участка

2 Участок профиля начальное искривление скважины :

горизонтальная проекция

<ά= h*j=98*1.4=13.7 h=1100-1198=98м

вертикальная проекция

длина участка

3 Участок профиля малоинтенсивного уменьшения зенитного угла:

горизонтальная проекция h=1198-1304=106м

I= --0,15/10м

вертикальная проекция

длина участка

4 Участок профиля малоинтенсивного уменьшения зенитного угла:

горизонтальная проекция

h =1304-1354=50м

вертикальная проекция

длина участка

5 Участок профиля малоинтенсивного уменьшения зенитного угла:

горизонтальная проекция

h =1354-1560=206м

вертикальная проекция

длина участка

6 Участок профиля малоинтенсивного уменьшения зенитного угла:

горизонтальная проекция

вертикальная проекция

длина участка

А=0+0+0+11,6+24+10+46+4=95,6м

Н=40+140+920+97+104+49+232+20=1601м

L=40+140+920+98+106+50+236+20=1610м

Результаты сводим в таблицу 6.1

Таблица 6.1 Сводная таблица

Глубина интервала по вертикали, м		Интенсивность искривления	Участки профиля	Зенитный угол	Тип применяемой КНБК
от	до	градус/10 м	м	градус
1	2	3	4	5	6
0	40	0,00		0,0	393,7 СЗ-ГВУ + Ц-384+УБТ 178-8 м+Ц-385+УБТ-178+ТБПК-127
40	180	0,00		0,00	295,3 МСЗ-ГВУ +8КС-295,3+ТРШ-195+Ц-288+ УБТ 178-48 м+ТБПК-127
180	1100	0,00		0,00	215,9 ТЗ-ГН+3ТСШ-195+УБТ-178+ТБПК-127
1100	1198	1,40		13,7	215,9 ТЗ-ГН + ТО-195+ ЛБТ-147+ТБПК-127
1198	1304	-0,15		12,1	215,9 ТЗ-ГН +3ТСШ-195+УБТ-178+ТБПК-127
1304	1354	-0,1		11,6	215,9 ТЗ-ГН +3ТСШ-195+УБТ-178+ТБПК-127
1354	1560	-0,05		10,42	215,9 ТЗ-ГНУ +Д4М-195+УБТ-178+ТБПК-127
1560	1610	-0,05		10,3	215,9 СЗ-ГАУ +УБТ 178-150 м+ТБПК-127

Пример:

Выбор способа бурения.

Интервал 0-40м. Бурение в этом интервале ведется роторным способом с промывкой забоя глинистым раствором плотностью 1180кг/м³ (см Таб 6.2)

Интервал 40-1560м. Бурение в этом интервале ведется ГЗД с промывкой забоя технической водой плотностью 1000-1050 кг/м³ (см Таб 6.2)

Интервал 1560-1610м.

Вскрытие продуктивного горизонта ведется роторным способом с промывкой забоя глинистым раствором плотностью 1180кг/м³ (см Таб 6.2)