Файл: Курсовой проект защищен с оценкой Иркутск 2023 г. Министерство науки и высшего образования рф федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский национальный исследовательский технический университет.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 08.02.2024

Просмотров: 132

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


Выполняя данный раздел пояснительной записки, обучающемуся необходимо учитывать и отдавать предпочтение современным, прогрессивным буровым долотам типа PDC.

При выборе бурового долота PDC рекомендуется использовать информацию о маркировке буровых долот.
Расшифровка обозначения долот PDC
Пример маркировки бурового долота PDC
215,9 FD 377 MA 03 ( S 333 )


215,9

FD

3

7

7

M



A 03

( S 333 )

Диаметр долота, мм

Продуктовая линия

Размер зубка *

Количество лопастей

Количество насадок

Категория твердости пород **




Порядковый номер конструкции завода - изготовителя

Код IADC



Продуктовые линии



FD

Full Diameter Drilling

D

Directional

Drilling

BD

Bicentric

Drilling

CB

Core Bit


Долота для бурения сплошным забоем вертикальных, а также наклонно-направленных скважин


Долота для набора кривизны при бурении

наклонно -направленных скважин


Долота для бурения с одновременным расширением ствола скважины


Долота – головки бурильные для отбора керна




* Размер зубка PDC ,

1 – зубок диаметром больше 24 мм

2 –диаметр зубка от 14 мм до 24 мм

3– диаметр от 8 мм до 14 мм

4– диаметр меньше 8 мм
**Категория твердости пород
S – мягкие

SM – мягкие, перемеживающиеся со средними

M – средние

MH– средние, перемеживающиеся с твердыми

H – твердые
3.5.3. Расчет параметров режима бурения

Расчет параметров режима бурения ведется для каждой обсадной колонны применительно к конкретному типу долота и способу бурения.

Расчеты выполнены согласно рекомендаций, отраженные [4].

При роторном бурении в процессе углубления можно произвольно устанавливать любые возможные комбинации основных параметров режима бурения. Минимальная осевая нагрузка на долото, обеспечивающая объемное разрушение определяется с учетом твердости пород, конкретной конструкции долота и состояния забоя. Для шарошечных долот диаметром более 120 мм осевое усилие рекомендуется определять по удельной нагрузке на долото в кН/мм.

Частота вращения бурового долота определяется по рекомендуемой линейной скорости долота. Роторное бурение является низкооборотным, с частотой вращения ротора до 90 оборотов в минуту. Практически принимается 40–60 мин-1.

При роторном бурении расход бурового раствора вычисляется по скорости восходящего потока в кольцевом пространстве. В большинстве случаев рекомендуется принимать эту скорость 0,8–1,5 м/с.

При бурении гидравлическими забойными двигателями осевая нагрузка на долото определяется также, как и при роторном бурении, частота вращения долота и расход бурового раствора определяются техническими характеристиками забойных двигателей. Подача бурового раствора должна быть достаточной, чтобы двигатель мог развить момент, необходимый для вращения долота при заданном значении осевой нагрузки.

При расчете параметров режимов бурения под каждую обсадную колонну исходными данными для расчетов служат свойства горных пород (твердость и абразивность), тип бурового долота и рекомендуемые единичные значения. Расчет основных параметров режима бурения должен отражать минимальные и максимальные значения параметров.

Скорость бурения скважины, при правильно выбранных способе бурения и типа породоразрушающего инструмента, для данного комплекса по­

род зависит от параметров режима бурения.

При разработке тех­нологии бурения для каждого интервала геологического разреза скважины проектируются параметры режима бурения: осевая (или удельная) нагрузка на породоразрушающий инструмент Рд; частота вращения бурового инструмента п ирасход Q бурового раствора (или газообразного агента) и его качество. Сочетание перечисленных параметров, позволяющее получить наиболее вы­сокие показатели работы долота, качественные показатели рабо­ты и минимальную стоимость 1 м бурения с использованием имеющегося оборудования, называется оптимальным режимом бурения.

Параметры режима бурения следует выбирать до начала бурения применительно к конкретным условиям участка работ и строго сочетать с возможностями применяемого оборудования и породоразрушающего инструмента, прочностью бурильной ко­лонны и др. Запроектированные параметры режима бурения должны обеспечить высокую механическую скорость бурения. Последняя также связана с геологическими условиями проводки скважины, физико-механическими свойствами разбуриваемых горных пород и типом породоразрушающего инструмента.

1. Осевая нагрузка Рос рассчитывается по формуле (3.хх) исходя из рекомендуемой удельной осевой нагрузки Руд на единицу диаметра долота:


Рос = Руд *Dдол, кН

(3.хх)




где

Рос – осевая нагрузка на буровое долото, кН;

Руд – удельная осевая нагрузка на 1 мм диаметра долота, ;

Dдол – диаметр долота, мм.


При выполнении расчетов осевой нагрузки на долото удельная осевая нагрузка на 1 мм диаметра долота, принимается исходя из минимальной и максимальной твердости горных пород в интервале бурения под определенную обсадную колонну, исходя из рекомендаций, приведенных рис.
3.хх.


Удельная осевая нагрузка, кН/мм

0,16


































0,15


































0,14


































0,13


































0,12


































0,11


































0,10


































0,9


































0,8


































0,7


































0,6


































0,5


































0,4


































0,3


































0,2


































0,1





































0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12




Категория горных пород по твердости



Рисунок 3.хх. – Рекомендуемые значения удельной осевой нагрузки в зависимости от твердости горных пород


Шарошечные долота

Долота PDC

Рекомендуемые значения удельной осевой нагрузки в зависимости от минимальной и максимальной твердости горных пород для каждой обсадной колонны приведены в табл. 3.хххх.

Таблица 3.хххх – Рекомендуемые значения удельной осевой нагрузки в зависимости от минимальной и максимальной твердости горных пород для каждой обсадной колонны


Наименование обсадной колонны

Значение твердости горной породы

Значения удельной осевой нагрузки, кН/мм

Мини-мальное

Макси-мальное

Мини-мальное

Макси-мальное

Направление

2

2

0,2

0,2

Кондуктор

5

6

0,3

0,3

Эксплуатационная

5

8

0,3

0,5


Осевая нагрузка на долото под каждую обсадную колонну составит:

Направление:

Минимальная осевая нагрузка


Рос.мин. = Руд *Dдол, = 0,2 *393,7 = 78,74 кН


Максимальная осевая нагрузка
Рос.макс. = Руд *Dдол, = 0,2 *393,7 = 78,74 кН
Кондуктор:

Минимальная осевая нагрузка
Рос.мин. = Руд *Dдол, = 0,3 *320 = 96 кН
Максимальная осевая нагрузка
Рос.макс. = Руд *Dдол, = 0,3 *320 = 96 кН
Эксплуатационная обсадная колонна:

Минимальная осевая нагрузка
Рос.мин. = Руд *Dдол, = 0,3 *222,3 = 66,7 кН
Максимальная осевая нагрузка
Рос.макс. = Руд