- •Министерство образования и науки Российской Федерации
- •2.1. Подготовка данных к проверке интервала бурения на однородность
- •2.3. Оценка однородности интервала бурения
- •3. Определение статистических характеристик показателей
- •4. Выбор долот, определение областей разрушения
- •4.1. Требования к выбранным долотам
- •4.2.Предварительный выбор типа вооружения долот
- •4.3. Выбор типа опор шарошек
- •4.4. Выбор типа системы промывки
- •4.5. Расчетные характеристики долот и горной породы
- •4.6. Расчет областей разрушения горной породы и осевых
- •6. Расчет гидромониторной системы промывки долота
- •7. Основные итоги работы
- •Редактор л.А. Маркешина
- •450062, Г. Уфа, ул. Космонавтов,1
6. Расчет гидромониторной системы промывки долота
Промывка или продувкаскважины должны обеспечивать полное и своевременное удаление шлама с забоя и из скважины, а также обеспечивать работу гидравлических забойных двигателей. Поэтому расходQбурового раствора предварительно подбирается из этих трех названных условий и принимается наибольший.
В курсовой работе ограничиться выбором Q из условия очистки забоя:
Q = qудFз, (6.1)
где qуд - удельный расход бурового раствора, м3/см2 или м/с; Fз - площадь забоя скважины:
Fз = 0,785D2, (6.2)
17
где D - диаметр долота, м. Величина qуд находится в пределах 0,57…0,65 м/с (для кристаллических пород принять qуд = 0,57, а для песчано-глинистых обломочных - qуд = 0,65 м/с).
Рис.
6.1. Гидромониторный узел долота с
гвоздевым креплением насадки: корпус
долота; насадка; резиновое
уплотнительное кольцо; гвоздь,
крепящий насадку в корпусе долота
В случае гидромониторного
долота необходимо обеспечить скорости
истечения жидкостиvииз насадок от 60 до 120 м/с. Условиеvи> 60 м/с вытекает из необходимости
обеспечения гидромониторного эффекта
на забое скважины. В противном случае
применение долота с гидромониторной
системой промывки не имеет смысла.
Гидромониторный узел долота показан
на рис. 6.1. Стрелкой показан вектор
скоростиvи,
а размерными линиями расчетный диаметрdнасадки.
По величине выбранного расхода жидкости Qи скорости истечения рассчитать диаметрыdнасадок и перепад давления на гидромониторном долоте.
Площадь канала f насадки трехшарошечного долота
f = . (6.3)
Рассчитать площадь f1 по величинеvи= 60 м/с иf2по величинеvи=120 м/с.
По величинам f из табл. 6.1 выбрать стандартные насадки ближайших бόльших диаметров.
Таблица 6.1
Характеристики стандартных насадок
dн, мм |
6,4 |
7,1 |
7,9 |
8,7 |
9,5 |
10,3 |
11,1 |
fн, мм2 |
32 |
40 |
47 |
59 |
71 |
83 |
97 |
dн, мм |
11,9 |
12,7 |
14,3 |
15,9 |
17,5 |
19,1 |
20,6 |
22,2 |
fн, мм2 |
111 |
127 |
160 |
198 |
240 |
286 |
333 |
387 |
По выбранным диметрам насадок рассчитать соответствующие им перепады давления на долоте по формуле
18
рд=, МПа, (6.4)
где Q - выбранный расход бурового раствора, м3/с;1- плотность бурового раствора для заданного интервала бурения, кг/м3;- коэффициент расхода (принять= 0,9);fн- площадь канала выбранной стандартной насадки, м2.
7. Основные итоги работы
Выписать рассчитанные параметры, характеризующие режим бурения:
плотность выбранного бурового раствора;
основное и резервное шарошечные долота;
частоту вращения долот (по заданию);
диапазоны осевых нагрузок по областям разрушения на выбранные долота;
требуемые диаметры гидромониторных насадок (от - до).
В качестве ожидаемых показателей работы долот выписать области разрушения горной породы, а также долговечность вооружения и опор долот.
Окончательные результаты по курсовой работе оформить в виде табл. 7.1.
Таблица 7.1
Расчетные параметры режима и ожидаемые показатели бурения интервала
Интервал, м
|
1, кг/м3 |
nд, об/мин |
Тип долота |
Диаметр насадок, мм |
Области разрушения породы |
Gпо областям разрушения, кН |
Стойкость, ч | |
Т0,75 |
То | |||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Подводя итоги работы, сделать вывод об основном и резервном шарошечном долоте и преимущественной области разрушения горной породы.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Ашмарин И.П., Васильев Н.Н., Абросов В.А. Быстрые методы статистической обработки и планирования экспериментов. – Л.: Изд-во Ленинградского университета, 1975. – 78 с.
2. Спивак А.И., Попов А.Н. Разрушение горных пород при бурении скважин: Учебник для вузов. – М.: Недра, 1994. – 261 с.
3. Технология бурения нефтяных и газовых скважин: Учебник для вузов /Под общ. ред. А.И. Спивака. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: ООО "Недра-Бизнесцентр", 2004. – 509 с.
19
СОДЕРЖАНИЕ
Общая характеристика работы………………………………………………….. 1
Проверка крайних значений вариационных рядов на малую
вероятность и однородности заданного интервала бурения ……………………2
Подготовка данных к проверке интервала бурения на однородность ….. 2
Проверка вариационных рядов на наличие в них маловероятных значений ………………………………………………………………..2
Оценка однородности интервала бурения ………………………………. 4
Определение статистических характеристик показателей
механических свойств горной породы …………………………………………… 5
Выбор долот, определение областей разрушения горной породы и осевых нагрузок на долота ……………………………………………. …. 6
Требования к выбранным долотам ……………………………………….. 6
Предварительный выбор типа вооружения долот ………………………. 6
Выбор типа опоры шарошек ……………………………………………… 8
Выбор типа системы промывки …………………………………………… 9
Расчетные характеристики долот и горной породы …………………….. 9
Расчет областей разрушения горной породы и осевых нагрузок
на долота…… ……………………………………………………………… 11
Расчет долговечности вооружения долота первого класса
и уточнение областей разрушения горной породы …………………………… 14
Расчет гидромониторной системы промывки долота ………………………… 16
Основные итоги работы ………………………………………………………… 18
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК…………………………………………. …18