3. Выбор долот и проектирование режима бурения.

Проверочный расчет расхода и плотности промывочной жидкости в ранее пробуренных скважинах при отработке долот.

При данной в задании скорости восходящего потока промывочной жид-кости в затрубном пространстве v_к=0,45 м/с находим расход промывочной жидкости, необходимый для выноса шлама по формуле:

(2.1, [1])

где d_c - диаметр скважины, принимаемый равным диаметру долота, которым производилось бурение данного интервала м; d_н - минимальный наружный диаметр труб бурильной колонны, м. Подставив их значения, находим:

Q₁= ∙ (0,2699² – 0,127²) ∙ 0,45=0,02 м³/с.

Наряду с определением расхода Q₁ по формуле (2.1) находим второе значение расхода Q₂, обеспечивающего очистку забоя скважины от шлама по формуле:

(2.2, [1])

где значения коэффициента a при бурении турбинным способом находится в диапазоне 0,5 ÷ 0,7 м/с. Тогда

Q₂= (0, 5÷0,7) 0,2699² = (0,028÷0,040) м³/с.

Для того чтобы отработка долот производилась при удовлетворительной очистке забоя и ствола скважины необходимо, чтобы подача насосов Q₀ удовлетворяла следующему условию:

Q₀ ≥ max{Q₁,Q₂}. (2.3, [1])

Сравнивая значения Q₁ и Q₂ с фактическим расходом жидкости Q₀ = 0,038 м³/с в скв. №1 и №2, видим, что он не удовлетворяет условию (2.3):

Q₀ = 0,038м³/с< max{Q₁=0,02 м³/с,Q₂=0,028…0,040 м³/с}.

Исходя из условия создания противодавления, препятствующего притоку в скважину пластовых жидкостей и газов, проверим соответствие плотности промывочной жидкости, использованной в скважине №1 и №2 требованиям «Единых технических правил ведения работ при строительстве скважин на нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождениях, 1983г».

(2.4, [1])

где ρ – плотность данной в задании промывочной жидкости, кг/м³; p_пл – пластовое давление, Па; g – ускорение свободного падения, м/с²; L – глубина скважины, м;

Согласно существующим правилам рекомендованы следующие значения Kз и Δ p:

Kз=1,05 и Δ p=3 МПа при L>1200

Подставив данные и рекомендованные значения, получаем:

Полученное значение не совпадает с величиной плотности, примененной в скважине №1 и № 2. Выберем данную плотность в качестве расчетной.

4. Выбор количества работающих насосов и диаметра цилиндровых втулок долот.

Если будут работать оба насоса возникает возможность использования гидромониторного эффекта, при котором повышается механическая скорость бурения. Однако существует опасность выхода из рабочего состояния насоса, что приведет к остановке процесса бурения. Время, затраченное на ремонт оборудования, в значительной степени зависит от культуры и квалификации персонала, то есть носит субъективный характер. Поэтому принимаем решение об использовании обоих насосов.

Подача насосов определяется из следующего соотношения:

Q = m∙n∙Q_н  Q₀ , (2.5, [1])

где m – коэффициент наполнения насоса, принимаем m = 0,8 – без насоса для подпора на всасывание; n – количество работающих насосов, n = 2; Q_н – подача насоса при данном диаметре втулок. Из характеристик насосов (табл. 4.1, [1]) выбираем втулки диаметром 140 мм, при которых Q _н= 0,0276 м³/с. Тогда:

Q = 0,8∙2∙0,0276 = 0,044 м³/с.

Таким образом, в дальнейших расчетах принимаем подачу Q = 0,044 м³/с.