Файл: Выпускная квалификационная работа на тему " Технология бурения эксплуатационной скважины глубиной 4800 метров в условиях поглощения бурового раствора на месторождении Южный Небитдаг (Республика Туркменистан) " Выпускную квалификационную.docx

При роторном бурении производится расчет на статическую и усталостную прочность (выносливость).

Расчет на выносливость является проверочным. Его выполняют после выбора типа труб, их диаметра, толщины стенки, группы прочности материала.

Затем производится расчет на статическую прочность как с целью проверки заданного варианта компоновки колонны (расчет напряжений и соответствующих коэффициентов запаса прочности), так и с целью определения длин секций колонны по допускаемым нагрузкам. Расчет колонны ведется от УБТ к устью скважины.

Согласно таблицы 2 «Инструкции по расчету бурильных колонн» РД 39-0147014-502-85 принимаем следующие коэффициенты запаса прочности для расчетов бурильной колонны:

- на статическую прочность при роторном бурении для осложненных условий бурения К = 1,45;

- на выносливость нормативный коэффициент запаса прочности при роторном бурении равен К = 2,0.

Основные расчетные уравнения

I. Расчет на выносливость
Для вертикальных скважин на выносливость рассчитывают нижние секции колонны, расположенные над УБТ на длине 200-250 м.

Величина искривления колонны в процессе бурения.

где: n-частота вращения об/мин

q - вес 1м трубы, кгс

J - осевой момент инерции сечения тела трубы, см⁴.
Длина полуволны изогнутой колонны, м

Стрела прогиба бурильной колонны, м

м
где:

4. Радиус кривизны бурильной колонны, м

5. Изгибающий момент в бурильной колонне, кгс*м

= 2,1*10⁴ *593,68 / 100*1150,4 = 108,4

где: E –модуль упругости материала трубы. E=2,1*10

⁴ кгс/мм²

Напряжение изгиба, кгс/мм²

= 108,4 / 93,49 = 1,2

где: W_н-осевой момент сопротивления рассматриваемого сечения бурильной трубы, см³
Постоянное среднее напряжение, кгс/мм²

= 1,2 кгс / мм²

Амплитуда переменного напряжения, кгс/мм²

= 1,2 * 0,5 = 0,60
Запас прочности по усталости:

>2
где:

- предел выносливости трубы

- предел прочности (временное сопротивление)
II. Расчет на статическую прочность.

Растягивающее напряжение для верхней трубы бурильной колонны

= 2227 / 3403 = 0,65

где: Q_p- растягивающая нагрузка, н (кгс)

F-площадь поперечного сечения трубы, мм²

Растягивающая нагрузка, н (кгс) можно найти по формуле и техническим данным труб.

Вес секции бурильной колонны

Вес КНБК, н (кгс)

Коэффициент запаса прочности на растяжение

где

- эквивалентное напряжение с учетом напряжений изгиба и

кручения.

- коэффициент, учитывающий влияние сил трения, К = 1.15

- перепад давления на долоте, кгс/мм²;

- площадь поперечного сечения канала трубы, мм²;

- приведенный вес 1 м трубы, кгс/м;

- длина секции бурильной колонны, м;

- плотность бурового раствора, г/см³;

- вес долота, компоновки УБТ, элементов КНБК, кгс.

Расчет проводится на основании РД 39-0147014-502-85, формулы и обозначения соответствуют принятым в РД обозначениям. Результаты расчёта для промежуточных колонн приводиться в таблице 3.5.
Таблица 3.5. Конструкция бурильных колонн

Вид технологической операции (бурение скважины, спуск частей обсадной колонны, разбуривание цемента)

Интервал по стволу, м

Допустимая глубина спуска на клиньях, м

Номер секции бурильной колонны снизу вверх без КНБК

Характеристика бурильной трубы

Масса, тн

Коэффицент запаса прочности трубы на

от (верх)

до (низ)

тип (шифр)

наружный диаметр, мм

марка (группа прочности) материала

толщина стенки, мм

тип замкового соединения

секции

нарастающая с учетом КНБК

статическую проч ость

выносливость

Бурение под кондуктор

400

> 400

I EU

127

G-105

9,19

51/2"FH

20,1

>1,45

>1.5

Бурение под 1-ую техколонну

1500

> 1500

I EU

127

G-105

9,19

51/2"FH

59,7

>1,45

>1.5

Бурение под 2-ую техколонну

3500

> 3500

I EU

127

G-105

9,19

51/2"FH

120,5

139

>1,45

>1.5

Бурение под эксплуатационную колонну

4800

> 4800

I EU

127

G-105

9,19

51/2"FH

135,2

152

>1,45

>1.5

Таблица 3.6. Выбор компоновки низа бурильных колонн ( КНБК)

Элементы КНБК ( до бурильных труб )
номер по порядку	типоразмер, шифр	расстояние от забоя до места установки, м	Техническая характеристика			суммарная длина КНБК, м	суммарная масса КНБК, т	Примечание
номер по порядку	типоразмер, шифр	расстояние от забоя до места установки, м	наружный диаметр, мм	длина, м	масса, кг	суммарная длина КНБК, м	суммарная масса КНБК, т	Примечание
1	III 490 IADC-111	0	490	0,5	316	30	8	Для обеспечения вертикальности ствола .
2	КС 490 СТ	0,5	490	0,5	465
3	УБТ-245	1	245	5	1335
4	Ц-490	6	490	0,5	465
5	УБТС-229	6,5	229	13	3554
6	Ц-490	19,5	490	0,5	465
7	УБТС-203	20	203	10	2146

1	III-393.7 IADC 215	0	393,7	0,5	176	107	23	Для обеспечения вертикальности ствола .
2	КС 393.7СТ	0,5	393,7	1,3	486
3	УБТ-245	1,8	245	5	1335
4	КС 393.7СТ	6,8	393,7	1,3	486
5	УБТС-229	8,1	229	13	3554
6	КС 393.7СТ	21,1	393,7	1,3	486
7	УБТС-203	22,4	203	48	10301
8	УБТС-178	70,4	178	37	5772

1	III295.3 IADC 217	0	295,3	0,4	90	98	20	Для обеспечения вертикальности ствола и проектной нагрузки на долото.
2	КС295.3СТ	0,4	295,3	1,3	315
3	УБТ-245	1,7	245	5	1335
4	КС295.3СТ	6,7	295,3	1,3	315
5	УБТС-229	8	229	13	3554
6	КС295.3СТ	21	295,3	1,3	315

Продолжение таблицы 3.6.

7	УБТС-203	22,3	203	39	8369
8	УБТС-178	61,3	178	37	5772

1	III 215.9 IADC 137	0	215,9	0,4	40	97	15	Для обеспечения вертикальности ствола и проектной нагрузки на долото.
2	КС215.9СТ	0,4	215,9	0,4	49
3	УБТС-178	0,8	178	3	468
4	КС215.9СТ	3,8	215,9	0,4	49
5	УБТС-178	4,2	178	12	1872
6	КС215.9СТ	16,2	215,9	0,4	49
7	УБТС-178	16,6	178	80	12480

Смотрите также файлы

Приборы контроля давления.docx

Динамическое программирование.ppt

Дорофеева Елена Владимировна г. Москва 2022 Задание решение.docx

1 Равновесная цена выросла.docx

Контрольная работа 1 по теме Строение и многообразие покрытосеменных растений. Задание Тест с выбором одного правильного ответа.docx

3.8. Выбор бурильной колонны, компоновки ее низа, расчет бурильной колонны

Смотрите также файлы

Информация

Списки файлов

Дополнительно