Файл: Государственное бюджетное.docx

2.2 Расчет способа бурения

А) Частота вращения

Эксплуатационная колонна

Расчётная частота вращения долота рассчитывается по формуле:

(28)

где n – расчётная частота вращения долота, об/мин;

Vокр – окружная скорость (1,8 ÷ 2,8 м/с);

– диаметр долота, м.



Техническая колонна



Кондуктор



Направление



Б) Осевая нагрузка на долото

Эксплуатационная колонна

(29)

Где gi - интенсивность осевой нагрузки в кН на один мм диаметра D долота.

Значения gi составляют от 0,5 до 1,5 кН/мм.

D - диаметр долота, мм.



Техническая колонна



Кондуктор



Направление



Исходя из данных расчетов, можно подобрать способ бурения каждого интервала (см. таблицу 4.)

В) Расчет промывки на долото

(30)

Где Vмех – скорость частиц шлама относительно промывочной жидкости, м/с;

Vкр – скорость частиц шлама относительно промывочной жидкости=0,5 м/с

Smax – максимальная площадь кольцевого пространства, м²

Vмех – механическая скорость бурения

---

, м/с; принимается Vмех =0,005 м/с

Sзаб – площадь забоя скважины, м²

Yсм – удельный вес смеси шлама и промывочной жидкости, г /см³

Yж – удельный вес промывочной жидкости, Yж = 1,2 г/см³

Yсм - Yж =0,01…0,02·Н/м3 ; принимаем 0,02·Н/м3 .

- удельный вес породы, Н/м3; Yп = 2,4 г/см³

Рассчитаем площади забоя по интервалам бурения:

• 
  на интервале 0 – 20 метров: Sзаб = 0,451²*0,785 = 0,159 м²;
  
• 
  на интервале 20 – 65 метров: Sзаб = 0,351²*0,785 = 0,096 м²;
  
• 
  на интервале 65 – 395 метров: Sзаб = 0,2985²*0,785 = 0,069 м²;
  
• 
  на интервале 395 – 1565 метров: Sзаб = 0,2159²*0,785 = 0,036 м²
  

Максимальная площадь кольцевого пространства:

• 
  на интервале 0 – 20 метров; Sмах = (0,451²- 0,127²)*0,785 = 0,147 м²;
  
• 
  на интервале 20 – 65 метров: Sмах = (0,351²- 0,127²)*0,785 = 0,084 м²;
  
• 
  на интервале 65 – 395метров: Sмах = (0,2985²- 0,127²)*0,785 = 0,057 м²;
  
• 
  на интервале 395 – 1565 метров: Sмах=(0,2159²– 0,127²)*0,785 = 0,023 м².
  

Эксплуатационная колонна



Техническая колонна



Кондуктор




Таблица 8. Выбор способа бурения

Интервал, м	Наименование колонны	Частота вращения долота, об/мин	Осевая нагрузка в кН	Расход промывочной жидкости в л/с	Способ бурения
0-20	Направление	118	225	-	Шнековый
20-65	Кондуктор	152	70	70,8	Роторный
65-395	Техническая колонна	179	149,25	49,2	Турбинный
395-1565	Эксплуатац. колонна	159	107,95	22,3	Турбинный

---

2.3 Буровые растворы

А) Определить требуемое для бурения данной скважины количество промывочной жидкости с учетом возможных осложнений

(31)

Vc- объём скважины

Dвн - внутренний диаметр колонны

Н - длина колонны

Количество бурового раствора в требуемого для бурения скважины в нормальных условиях можно определить из выражения

(32)

– коэффициент, учитывающий запас промывочной жидкости

– объем скважины заданной проектной глубиной

– объем очистной системы, который состоит из объема желобной системы, очистных и приемных емкостей, принимается в зависимости от геологических условий и глубины скважины равный от 3 до 8 (1500 м – от 3 до 5 ; 2000 м – от 5 до 6 ; ближе к 4000 м – 8 )

– частота смены промывочной жидкости

Объем присадок в можно определить из следующей формулы

(33)

– плотность бурового раствора

– плотность присадки

– плотность воды

---

Необходимый объем воды в находят по следующей формуле

(34)

Необходимый объем глины в находят по следующей формуле

(35)

Концентрация или содержание глины в буровом растворе в процентном соотношении

(36)

– плотность глины

– требуемая плотность

Количество утяжелителя для повышения плотности 1 глинистого раствора до заданной величины

(37)

– плотность утяжелителя

– плотность утяжеленного раствора

=



Рв – плотность воды

h – высота колонны

Рпл – пластовое давление

Кб – коэф. Безопасности (1,05 – 1,1)

Эксплуатационная колонна

---

Техническая колонна







Кондуктор







Б) Определить массу глины и воды для бурения каждого интервала

Эксплуатационная колонна ( )



– хлорид натрия (2160 кг/ )



Эксплуатационная колонна ( )





Техническая колонна ( )





Кондуктор ( )





В) Определить содержание глины, концентрацию глины, массу утяжелителя в случае повышения плотности (определить массу воды в случае понижения плотности)
Эксплуатационная колонна ( ; )



Техническая колонна



Кондуктор



Г) Произведем расчет плотности бурового раствора исходя из условий предотвращения ГНВП и ГРП.

---