Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального бразования

«Пермский национальный исследовательский

политехнический университет»

Горно-нефтяной факультет

Кафедра «Нефтегазовые технологии»

ГИДРОАЭРОМЕХАНИКА В БУРЕНИИ

Методическое пособие к выполнению

контрольной работы для студентов специальности

«Бурение нефтяных и газовых скважин»

Пермь 2015

УДК 622.245

Гидроаэромеханика в бурении. Методическое пособие к выполнению контрольной

работы для студентов специальности 130504 «Бурение нефтяных и газовых

скважин/Сост. д-р техн. наук В.М. Плотников. Перм. Нац. Иссл. Политех. ун-т. Пермь, 32с.

Рецнзент канд. техн. нпук, доц. Долгих Л.Н.

В методическом пособии рассматриваются основные теоретические положения и расчетные зависимости для решения задач при выполнении контрольной работы по дисциплине «Гидроаэромеханика в бурении». Приводятся порядок выполнения основных разделов контрольной работы, рекомендации по офрмлению расчетно-пояснительной записки, перечень необходимой литературы, примеры расчета некоторых гидравлических задач при бурении скважин.

УДК 622.245

© Пермский национальный исследовательский

политехнический университет, 2009

Общие положения

Целью данной контрольной работы является закрепление теоретического материала и приобретение практических навыков по выполнению гидравлических расчетов при промывке скважин в процессе бурения.

Контрольная работа является индивидуальной и выполняется на основе фактических данных, собранных студентом при прохождении первой производственной практики. Работа включает расчетно-пояснительную записку (объёмом 15-20 страниц рукописного текста) и графические приложения.

Расчётно-пояснительная записка содержит:

-титульный лист;

-оглавление;

-бланк задания;

-текст с расчётами, схемами и т.п.;

- заключение с изложением основных выводов;

- список использованной литературы.

Пояснительная записка выполняется чернилами, пастой или, при наличии возможности, набирается на компьютере и распечатывается на принтере. При любом способе выполнения пояснительной записки она должна быть выполнена грамотно и аккуратно.

Текст пояснительной записки разрешается помещать на обеих сторонах листа стандартного формата А4 (210297 мм). С левой стороны нечётной страницы оставляется поле шириной 20-25 мм, а с правой- 10-15 мм; на чётной странице поля выполняются наоборот. Не допускаются сокращения слов за исключением общепринятых.

При ссылке на литературный источник в тексте пояснительной записки необходимо указывать его порядковый номер в квадратных скобках по списку использованной литературы.

Формулы, использующиеся в работе впервые, должны содержать текстовые пояснения входящих в них символов.

Список использованной литературы, помещаемый в конце работы, оформляется в соответствии с существующими правилами библиографических описаний.

Графические приложения выполняются на миллиметровке или другой чертёжной бумаге тушью или карандашом. Размер формата бумаги не регламентируется, но он должен быть таким, чтобы приведённая информация была доступна для чтения и анализа.

Законченная и подшитая работа должна быть датирована и подписана исполнителем.

1. Введение

Бурение скважин различного назначения сопровождается разрушением горных пород и транспортировкой их на дневную поверхность в измельчённом виде. Удаление разрушенной породы с забоя и её транспорт на поверхность осуществляется преимущественно посредством жидкости или газожидкостной смеси, закачиваемой в бурильную колонну насосами. Интенсивность циркуляции и физико-химические свойства циркулирующего очистного агента оказывают важное и существенное влияние, как на процесс разрушения горных пород, так и на технологию строительства скважины в целом. Восходящий поток очистного агента, вступающий в контакт с горными породами в открытой части ствола скважины, предопределяет устойчивость стенок скважины и качество вскрытия продуктивных пластов.

Циркуляция очистного агента и вынос на дневную поверхность разрушенной горной породы сопровождаются большими затратами энергии, которые по данным Н.Маковея [8] могут достигать 70-80% от всей энергии затрачиваемой на бурение. В связи этим становится важным вопрос о рациональном распределении и использовании энергии потока очистного агента в циркуляционной системе буровой. В особенности это относится к промывочным каналам породоразрушающего инструмента, геометрические формы и размеры которых во многом предопределяют эффективность процесса разрушения горных пород и качество очистки забоя скважины от шлама. Всё это указывает на то, что вопросам промывки скважины необходимо уделять достаточно много внимания, как на стадии составления проектов, так и в процессе их реализации.

Проектирование промывки скважины ведётся с учётом конкретных горно-геологических условий, опыта проводки скважин на площадях, имеющих сходный разрез и включает ряд этапов:

• обоснование основных параметров и выбор вида очистного агента;

• обоснование технологически необходимого расхода очистного агента;

• выбор насосной группы и задание режима её работы;

• выбор типоразмера гидравлического забойного двигателя (ГЗД);

• расчёт потерь давления в системе циркуляции буровой;

• оценка возможности использования долот с гидромониторными насадками;

• расчёт критической плотности очистного агента (из условия предотвращения гидроразрыва пластов).

Состав и объём отдельных этапов в конкретных условиях могут меняться.