Ф
ЕДЕРАЛЬНОЕ
АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
"УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"
КАФЕДРА НЕФТЕГАЗОПРОМЫСЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ
КАФЕДРА БУРЕНИЯ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН
Разрушение горных пород
Учебно-методическое пособие к выполнению курсовой работы для студентов специальности 130504 "Бурение нефтяных и газовых скважин"
УФА 2010
Общая характеристика работы
Целью курсовой работы является приобретение практических навыков в решении конкретных задач технологии бурения скважин с использованием показателей механических свойств горных пород.
В работе должны быть решены следующие задачи:
определены статистические характеристики показателей механических свойств горных пород;
выбраны тип и класс шарошечного долота;
рассчитаны области разрушения горных пород и диапазоны осевых нагрузок на долота;
рассчитана долговечность стального фрезерованного вооружения долота при абразивном изнашивании и уточнен класс основного долота;
обоснованы диаметры насадок для гидромониторного долота;
обобщены результаты расчета для заданного интервала бурения.
Исходные данные, приведенные в задании:
интервал бурения;
частота вращения долота – nд, об/мин;
диаметр долота ( скважины) – D, мм;
литология интервала;
ожидаемые колебания давления бурового раствора в скважине – p, МПа;
относительное пластовое давление – p (отношение измеренного пластового давления к давлению столба воды на той же глубине).
Таблица задания содержит показатели механических свойств горных пород в виде вариационных рядов по глубине бурения интервала:
р0 – предел текучести горной породы по штампу, МПа;
рш – твердость горной породы по штампу, МПа;
C – модуль деформации (упругости) породы при вдавливании, МПа;
а21 и а25 – показатели абразивности горной породы по отношению к закаленной стали, измеренные во второй области изнашивания, мм/ч;
Курсовая работа выполняется по индивидуальному заданию и представляет собой технический проект с логически связанными между собой частями. Каждая часть должна заканчиваться выводом в виде подведения итогов расчета.
Оформление работы должно соответствовать требованиям, предъявляемым к техническим расчетам.
Проверка крайних значений вариационных рядов
НА МАЛУЮ ВЕРОЯТНОСТЬ И ОДНОРОДНОСТИ ЗАДАННОГО ИНТЕРВАЛА БУРЕНИЯ
2.1 Подготовка данных к проверке интервала бурения на однородность
В задании приведены показатели механических свойств горной породы интервала, измеренные на образцах, представляющих случайную равномерно распределенную по глубине выборку. Заданный интервал бурения может быть неоднородным. В этом случае показатели свойств разных частей интервала будут принадлежать к разным совокупностям случайной величины.
В предстоящей работе проверку однородности интервала провести методом сравнения средних значений случайных величин отдельных частей интервала, выделенных графически по гистограммам распределения показателей свойств горной породы по глубине z. В основе метода сравнения средних лежит гипотеза о том, что математическое ожидание разности средних арифметических значений сравниваемых вариационных рядов равно нулю (нуль-гипотеза).
Проверку гипотезы об однородности интервала бурения провести по показателю свойств, имеющему наибольший относительный размах варьирования Ro:
Ro
=
, (2.1)
где хтах и хтin – максимальное и минимальное значения показателя свойств горной породы.
Ограниченный объем выборки позволяет разделить интервал бурения только на две части. Для определения границы между частями построить гистограмму распределения показателя, имеющего наибольшее значение Ro. Граница между интервалами будет находиться там, где наблюдается наиболее резкое изменение показателя свойств или существенно изменяется его варьирование. Значения показателя свойств горной породы, соответствующие выделенным интервалам, образуют два вариационных ряда. Дополнительное условие – в выделенном интервале не должно быть меньше трех строк, т.к. статистика не рассматривает вариационные ряды с числом членов меньше трех.