Файл: Технология бурения вертикальной скважины глубиной 4220м на Самотлорское месторождении.docx

=0,02);

Q – расход бурового раствора, л/с;

γ – удельный вес раствора, г/см³;

d – внутренний диаметр бурильных труб, см;

L_э – эквивалентная длина наземных трубопроводов, м, которую можно принять равной 200 м.



2. Потери напора в бурильных трубах и замковых соединениях при наличии в компоновке УБТ Р_б.т., кгс/см² (7.10):

, (7.10)

где L_БК – длина бурильной колонны (глубина скважины), м;

l_э – эквивалентная длина замковых соединений, м;

l – расстояние между замковыми соединениями (длина одного типоразмера труб), м, можно принять 11 м;

L_э.УБТ – эквивалентная длина УБТ, м (7.10):

, (7.10)

здесь d_УБТ,L_УБТ – внутренний диаметр и длина УБТ, мм и м, соответственно.



Тогда:



3. Потери напора в затрубном (кольцевом) пространстве скважины Р_к.п., кгс/см² (7.11):

, (7.11)

где L – длина бурильной колонны (глубина скважины), м;

d_н – наружный диаметр бурильных труб, см;

D_д – диаметр долота, см;

k_к – коэффициент кавернозности (уширения ствола скважины), k_к=1,1;

₁ – коэффициент гидравлических сопротивлений при движении бурового раствора в кольцевом (затрубном) пространстве (7.12),

(7.12)

здесь – число Рейнольдса для кольцевого пространства (7.13),



(7.13)

здесь

---

– структурная вязкость, сП;



_ср – средняя объемная скорость при движении бурового раствора в кольцевом пространстве, см/с (7.14),

(7.14)



В итоге получим:



Потери давления от замковых соединений в кольцевом пространстве составляют небольшую величину, поэтому ими обычно пренебрегают.

4. Потери напора в долоте Р_д, кгс/см², зависят от конфигурации промывочных отверстий, от их количества и площади сечения, расхода бурового раствора (7.15):

(7.15)

где С – коэффициент, характеризующий потери напора в промывочных отверстиях долота, оснащенных гидромониторными насадками.



Коэффициент С можно вычислить по формуле (7.16):

(7.16)

где – коэффициент расхода;

– суммарная площадь сечений промывочных отверстий, см²;



Средняя скорость v_д, м/с, истечения бурового раствора из долотных насадок (7.17):

(7.17)



5. Потери напора (перепад давления) в ВЗД Д-240 при бурении последнего интервала ствола скважины принимаем Р_ВЗД=40 кгс/см² (из его технической характеристики).

---

7.5 Выбор буровых насосов и циркуляционной системы

7.5.1 Выбор бурового насоса

Буровой насос выбираем по технологически необходимому расходу Q=18 л/с и развиваемому при этом давлению Р_=249 кгс/см² для преодоления потерь напора в элементах циркуляционной системы буровой установки.

По таблице 4.30 «Техническая характеристика буровых насосов большой мощности» выбираем насос УНБТ-950 горизонтальный трехпоршневой (триплекс) одностороннего (простого) действия .

Выбранный насос, работая на втулках 140 мм с учетом коэффициента наполнения =0,9 и числа двойных ходов 125 в мин., может фактически обеспечить Q=27,8 л/с и допускаемое рабочее давление 3210⁶ Па, то есть больше, чем требуются по расчету. Расход 27,8 л/с достаточен и для эффективной работы ВЗД.

Резерв гидравлической мощности и давления насосной установки, состоящей из двух гидравлических машин УНБТ-950, будет использован для увеличения забойной мощности ВЗД Д-145 и обеспечит работу гидромониторных долот в избранном форсированном режиме.

Буровые насосы будут работать попеременно, а при необходимости могут работать оба одновременно.

Определим необходимое количество (расход) очистного агента Q для обеспечения своевременного и бесперебойного выноса шлама из забоя по затрубному пространству и очистки ствола скважины при бурении различных интервалов (7.2).

Под направление 472 мм:



Такую подачу два насоса УНБТ-950 обеспечивают при работе на цилиндровых втулках 170 мм, частоте хода поршня 125 ходов в минуту с производительностью 82,0 л/с.

Под кондуктор 377 мм:



Такую подачу два насоса УНБТ-950 обеспечивают при работе на цилиндровых втулках 140 мм, частоте хода поршня 125 ходов в минуту с производительностью 55,6 л/с.

Под 1-ю техническую колонну 298,5 мм:



Под 2-ю техническую колонну 219,1 мм:



Такую подачу два насоса УНБТ-950 обеспечивают при работе на цилиндровых втулках 150 мм, частоте хода поршня 125 ходов в минуту с производительностью 63,8 л/с.

---

Под эксплуатационную колонну 127 мм: Q=14,3 л/с.

Такую подачу один насос УНБТ-950 обеспечивает при работе на цилиндровых втулках 140 мм, частоте хода поршня 125 ходов в минуту с производительностью 27,8 л/с.

Результаты расчетов технологического режима бурения по интервалам заносим в ГТН.

7.5.2 Выбор циркуляционной системы

Согласно применяемости циркуляционных систем, принимаем циркуляционную систему блочно-модульная ЦС-160, которой укомплектована выбранная БУ 2500/160 ДПБМ. Данная циркуляционная система предназначена для приготовления, циркуляции, очистки, химической обработки, хранения бурового раствора и транспортирования его от устья скважины до входа буровых насосов. Её технические характеристики, состав и схема приведены ниже.

Комплектность

Вибрационное сито ВС-1	3
Пескоотделитель ПГ-45	2
Илоотделитель ИГ-45	1
Промежуточный блок	2
Блок подпорных насосов	2
Емкость для приготовления химических реагентов	1
Емкость для хранения химических реагентов	1
Емкость для воды	1
Гидравлический перемешиватель	12
Лопастный перемешиватель	9
Электрооборудование	1

Параметры ЦС2500

Пропускная способность средств очистки, м3/с, не менее:
- вибросит при очистке бурового раствора на водной основе плотностью 1100-1200 кг/м3	0,076
- илоотделителя при очистке бурового раствора плотностью 1100-1200 кг/м3	0,045
- пескоотделителя	-
Минимальный размер частиц (плотностью 2600 кг/м3), удаляемых из бурового раствора, мм, не более:
- пескоотделителем - виброситом - виброситои СГС -гидроциклоном СГС -илоотделителем	- - 0,1 0,074 0,025
Полезный объем резервуаров для хранения жидких химических реагентов, м3, не менее	9
Полезный объем резервуаров для хранения бурового раствора, м3, не менее	160
Установленная мощность электрооборудования, кВт, не более	326
Потребляемая мощность, кВт, не более	189
Масса, кг, не более	105600

---

Схема циркуляционной системы ЦС2500:

1 — трубопровод долива; 2 — растворопровод; 3 — блок очистки; 4 — приемный блок; 5 — укрытие; 6 — блок распределительного устройства; 7 — резервуар химических реагентов; 8 — блок приготовления и обработки бурового раствора; 9 — промежуточный блок.

---