Технический проект на бурение эксплуатационной скважины глубиной 2600 м на Мыхпайском месторождении

Значение частоты оборотов, полученное по первой методике, является рекомендательным и , как правило, определяет нижнюю границу варьирования. Определяющей является частота оборотов, полученная при расчете по второй методике. Принимаемое значение частоты оборотов в любом случае не должно превышать  величины, рассчитанной по третьей  методике.

Расчет оптимальной частоты  вращения долот первым методом производится по формуле:

, (2.6)

 

где - частота оборотов долота, об/мин;

- рекомендуемая линейная скорость  на периферии долота, м/с;

Для пород:

• типа М =3,4…2,8 м/с;
• типа МС =2,8…1,8 м/с;
• типа С =1,8…1,3 м/с.

Для долота Ш 311,1 M-ГAУ:

, , получаем:

Для долота БИТ 269,9:

, , получаем:

.

Для долота БИТ 190,5:

, , получаем:

.

Полученные значения частот вращения представлены в табл. 2.4

Таблица 2.4 Оптимальная  частота вращения долот на интервалах бурения

Частота будет уточнена после выбора забойного  двигателя.

2.6. Выбор состава и свойств очистного агента

Буровые растворы выполняют  функции, которые определяют не только успешность и скорость бурения, но и  ввод скважины в эксплуатацию с максимальной продуктивностью.

В данном пункте курсового  проекта рассчитывается только плотность  раствора, необходимая для предотвращения проявлений. Правилами безопасности в нефтяной и газовой промышленности оговорено, что гидростатическое давление в скважине при глубине до 1200 м должно быть больше пластового на 10%, а при больших глубинах – 5%. Отсюда требуемая плотность раствора ρ может быть определена по формуле:

,

где g=9,81 м/с² – ускорение свободного падения;

H=2850 м – глубина проектируемой скважины;

P_пл=26 МПа – пластовое давление.

 

 

 

 

В курсовом проекте вид  раствора, его состав и такие параметры  как фильтрация, СНС, содержание песка  принимаются без обоснования  и те, которые применялись на предприятии, где проходилась производственная практика.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.7. Выбор и обоснование  типа забойного двигателя

Выбор типа забойного двигателя производится в зависимости от проектного профиля  скважины, размера долот, режимных параметров. Выбор забойного двигателя с  оптимальными характеристиками позволяет  достичь высоких качественных показателей. Основные требования к забойным двигателям:         

1. Диаметр забойного двигателя должен лежать в интервале 80-90% от Дд.
2. Расход промывочной жидкости должен быть близким к номинальному забойного двигателя (см. табл. 2.5).
3. Крутящий момент, развиваемый забойным двигателем, должен обеспечить эффективное разрушение горной породы на забое скважины.
4. Забойный двигатель должен обеспечивать частоту вращения долота, находящуюся в пределах или не менее этих значений, необходимых для разрушения горных пород (см. табл. 2.4).

 При  выборе турбобура необходимо  выполнение основного условия:

М_зд>М,                                                       (2.16)

 

где М_зд – необходимый крутящий момент на валу забойного двигателя, Н×м;

М – необходимый  крутящий момент на валу забойного  двигателя при работе его на воде, Н×м, определяемый по формуле:

М=500·  Д_д+(Q_оп+120· Д_д) · G   Н×м,                           (2.17)

 

где Q_оп – опытный коэффициент (Q_оп =2 Н×м/кН);

G – осевая  нагрузка на интервале бурения  (см. табл. 2.4), кН.

Необходимый крутящий момент на валу забойного  двигателя определяется по формуле:

М_зд=2·М_тн·((q·Q²)/ (q_в·Q²_тн ))Н×м,                       (2.18)

 

где М_тн –номинальный крутящий момент на валу забойного двигателя, Н×м;

q – удельный вес бурового раствора, Н/см³;

q_в – удельный вес воды, Н/см³;

Q – расход промывочной жидкости,м³/сек;

Q_тн – номинальный расход промывочной жидкости,м³/сек.

При бурении  под кондуктор на интервале 60-840 по формуле (2.17):

М=500· 0,2699+(2+120· 0,2699) · 80=2885,99 Н×м.

Для двигателя  Д1-240 по формуле (2.47):

М_зд=2·1200·((1,18·10⁴·0,05²)/ (1·10⁴ ·0,03²))= 7866,67>2885,99 Н×м.

Условие (2.16) выполняется, следовательно, по этому  условию двигатель подходит.

При бурении  под эксплуатационную колонну на интервале 840 – 2600 м по формуле (2.17) :

М=500· 0,1905+(2+120· 0,1905) · 80=2084,05 Н×м.

Для винтового  забойного двигателя Д5М-172по формуле (2.18) :

М_зд=2·1300·((1,12·10⁴ ·0,035²)/ (1·10⁴·0,025²))=5707>2034,05 Н×м.

Условие (2.16) выполняется, следовательно, по этому  условию винтовой забойный двигатель  подходит.

Краткая техническая характеристика ВЗД  приведены ниже.

Таблица 2.6 Характеристики винтового забойного двигателя

 

Таблица 2.7Характеристики винтового  забойного двигателя

 

 

8. Проектирование и расчет бурильной колонны

 

Проектирование колонны  бурильных труб заключается в  выборе оптимального варианта из множества  допустимых. За оптимальную КБТ принимается  такая, вес которой минимален, и  используются трубы низких групп  прочности.