- •Кафедра нефтегазового промысла
- •Приложения
- •Введение
- •Общие понятия о строительстве скважины
- •Породоразрушающие инструменты
- •Забойные двигатели
- •Бурильная колонна
- •Разрушение горных пород
- •Промывка скважин и промывочные жидкости
- •Осложнения в процессе углубления скважины
- •Основы гидравлических расчетов в бурении
- •Регулирование направления бурения скважины
- •Первичное вскрытие продуктивных пластов
- •Опробование перспективных горизонтов
- •Крепление скважин
- •Цементирование скважины
- •Освоение и испытание скважин
- •Основы безопасности исполнителей буровых работ и защиты окружающей среды
- •Методические указания установление границ прихвата и прихватоопасной ситуации
- •Буровое и цементировочное оборудование
- •Установки для бурения скважин в акваториях и в открытом море
- •Документация на строительство скважины
- •Технико-экономические показатели строительства скважин
- •Контрольные задания
- •Методические указания
- •Выбор высоты подъема тампонажного раствора и конструкции забоя скважины
- •Методические указания Выбор конструкций скважины
Породоразрушающие инструменты
Классификация породоразрушающих инструментов по принципу разрушения породы и по назначению.
Буровые долота для бурения без отбора керна: конструктивные особенности лопастных, шарошечных, алмазных и твердосплавных буровых долот, их достоинства и недостатки, область применения. Диаметры буровых долот.
Колонковые долота для бурения с отбором керна. Принципиальная схема колонкового долота, состоящего из породоразрушающего инструмента (бурильной головки) и керноприемного устройства. Назначение бурильной головки и керноприемного устройства. Конструктивные особенности лопастных, шарошечных, алмазных и твердосплавных бурильных головок, их достоинства и недостатки, области применения. Конструктивные особенности керноприемных устройств со съемным и с несъемным керноприемником, их достоинства и недостатки, область применения.
Диаметры бурильных головок и керноприемных устройств. Породоразрушающие инструменты специального назначения: пикообразные, калибраторы, расширители.
Таблица 6
Предпосл. цифра шифра |
Диаметр частиц, мм |
Плотность породы, , кг/м3 |
Посл. цифра шифра |
Глубина скважины H,м |
Глубина пласта с аномальным давлением, Hа |
0 |
8 |
2000 |
0 |
3500 |
2800 |
1 |
6 |
2200 |
1 |
3200 |
2700 |
2 |
9 |
2300 |
2 |
3000 |
2500 |
3 |
10 |
2350 |
3 |
4000 |
3200 |
4 |
7 |
2500 |
4 |
3600 |
2900 |
5 |
11 |
2400 |
5 |
3300 |
2700 |
6 |
12 |
2450 |
6 |
3400 |
2800 |
7 |
10 |
2350 |
7 |
3600 |
3000 |
8 |
9 |
2400 |
8 |
4200 |
3600 |
9 |
8 |
2500 |
9 |
3800 |
3200 |
Методические указания
Условие недопущения проявлений и поглощений записывается следующим образом
,
где - давление пластовое и гидроразрыва пород соответственно, Па;
- плотность бурового раствора, кг/м3; - глубина залегания пласта с аномальным давлением,м.
Скорость циркуляции определяется из выражения
,
где - скорость витания частиц в буровом промывочном растворе, м/с.
Забойные двигатели
Классификация забойных двигателей. Турбобуры; принцип действия, характеристика турбины турбобура. Конструктивные особенности односекционных, двухсекционных и трехсекционных турбобуров для бурения без отбора керна, турбобуров для бурения с отбором керна, турбобуров для бурения наклонно-искривленных скважин, реактивно-турбинных буров. Области применения турбобуров, преимущества и недостатки.
Конструктивные особенности и принцип действия винтовых забойных двигателей. Характеристика винтового забойного двигателя. Области применения винтовых забойных двигателей, преимущества и недостатки.
Конструктивные особенности и принцип действия электробуров. Характеристика двигателя электробура. Система токоподвода. Область применения электробуров, преимущества и недостатки.
Бурильная колонна
Состав и назначение бурильной колонны, условия работы бурильной колонны при роторном способе бурения и при бурении с забойными двигателями.
Конструктивная особенность элементов бурильной колонны: бурильных труб и соединительных муфт, бурильных замков, бурильных труб с приваренными замками специальной конструкции, бурильных труб из алюминиевых сплавов, утяжеленных бурильных труб. Достоинства и недостатки, область применения каждого типа бурильных труб и утяжеленных бурильных труб. Ведущие бурильные трубы, их конструктивные особенности и назначение.
Диаметры бурильных труб, соединительных муфт, бурильных замков, утяжеленных бурильных труб, ведущей трубы.
Механические свойства сталей, применяемых для изготовления стальных элементов бурильной колонны и сплавов, применяемых для изготовления алюминиевых бурильных труб.
Комплектование и эксплуатация бурильной колонны при роторном бурении и при бурении с каждым видом забойного двигателя. Рекомендуемые сочетания диаметров элементов бурильной колонны и породоразрушающего инструмента.
Напряжения, возникающие в бурильной колонне. Принципы расчета бурильной колонны при роторном бурении и при бурении с забойными двигателями.
Из этого выражения можно определить длину неприхваченной части труб самой нижней секции L1
H1 = g1
Если в результате расчетов окажется, что H1 принимает отрицательное значение, то верхняя граница прихвата расположена выше этой секции труб. Тогда требуется определить значение H2 по формуле
H2 = g2
Вычисления продолжают до получения положительного значения.
Верхняя граница прихвата многосекционной колонны труб определяется из уравнения.
H = Hi +
Объём нефти для ванны определяется по формуле
,
где коэффициент кавернозности ствола в зоне прихвата;диаметр долота, м;наружный и внутренний диаметр бурильных труб, м;H – интервал прихваченного участка колонны, м ; расчетная высота подъёма нефти выше верхней точки в бурильных трубах, м.
Потребный объём продавочной жидкости ( в м3)
,
где L – глубина скважины от устья до места расположения долота, м; соответственно высота нефти и буферной жидкости в трубах, м.
Задача №4
Выбрать плотность бурового раствора и скорость его циркуляции в кольцевом пространстве при которых не произойдет пластовых проявлений и поглощения в пласт. Принять коэффициент аномльности ά=1,15, а коэффициент гидроразрыва κ=1,2. Данные для решения выбрать из таблицы 6.