Бурение и построение конструкции скважин

 
 
 

     Расчет  допустимой величины удельной нагрузки на долото.

     Р=Р_о*D_дол    ,

     где  Р_о – удельная нагрузка, выбирается в зависимости от типа долота, категорий пород по буримости;

     D_дол – диаметр долота; 

     Р_о=100-200 кН/м ;

0 – 400:        min    P=100*0,349=34,9

                      max   P=200*0,349=69,84

400 – 800:     min    P=100*0,250=25

                      max   P=200*0,250=50

800 – 1200:   min    P= 100*0,190= 19

                      max   P=200*0,190=38

1200 – 1600: min    P=100*0,190=19

                      max    P=200*0,190=38

1600 – 2000: min     P=100*0,190=19

                      max    P=200*0,190=38 
 
 
 

Расчет  частоты вращения бурового снаряда.

     n=60V/πD   , об/мин;

V – окружная скорость вращающегося долота;  V=0,8 – 1,4 м/с

     0 - 400:          min  n=60*0,8/3,14*0,349=43,83

                           max   n=60*1,4/3,14*0,349=76,71

     400 – 800:     min   n=60*0,8/3,14*0,250=61,14

                           max  n=60*1,4/3,14*0,250=107

     800 – 1200:   min   n=60*0,8/3,14*0,190=80,45

                           max   n=60*1,4/3,14*0,190=140,79

     1200 – 1600: min   n=60*0,8/3,14*0,190=80,45

                           max  n=60*1,4/3,14*0,190=140,79

     1600 – 2000: min   n=60*0,8/3,14*0,190=80,45

                           max  n=60*1,4/3,14*0,190=140,79

                       

     Расход  промывочной жидкости.

     Q=4700(D_скв² – d_тр²)V_в     ,

     где  D_скв – диаметр скважины [м]; d_тр – наружный диаметр бурильных труб [м]; V_в – скорость восходящего потока промывочной жидкости [м/с];

     V_в  от 0,4 – 0,6 м/с;

0 - 400:    Min     Q=4700(0,349² – 0,140²)*0,4=219,13

     Max   Q=4700(0,349² – 0,140²)*0,6=288,2

     400 – 800:   min    Q=4700(0,250² – 0,140²)*0,4=80,652

     Max   Q=4700(0,250² – 0,140²)*0,6=120,97

     800 – 1200:   min   Q=4700(0,190² – 0,140²)*0,4=31,02

     Max   Q=4700(0,190² – 0,140²)*0,6=46,53

     1200 – 1600:   min   Q=4700(0,190² – 0,140²)*0,4=31,02

     Max   Q=4700(0,190² – 0,140²)*0,6=46,53

     1600 – 2000:  min   Q=4700(0,190² – 0,140²)*0,4=31,02

     Max   Q=4700(0,190² – 0,140²)*0,6=46,53 
 

     Диаметр бурильной трубы.

     d_бт=0,6*D _скв ;   [мм];

     0 – 400: d_бт=0,6*349=209,4

     400 – 800: d_бт=0,6*250=150

     800 – 1200: d_бт=0,6*190=114 

     1200 - 1600: d_бт=0,6*190=114 

     1600-2000: d_бт=0,6*190=114   
 
 

         
 
 
 

      

               
 
 
 
 

  
 
 
 
 
 

Мероприятия по поддержанию заданного направления.

     В процессе бурения возможны следующие  направления ствола скважины:

     строго  вертикальное;

     наклонное к вертикали;

     плавно  искривленное в одной плосткости;

     имеющее ряд пространственных изгибов.

     В первом случае скважину принято называть прямой или вертикальной,в остальных – наклонной.

     Скважины  бурят вертикальные и наклонные. В первом случае предпринимают меры для предупреждения искривления  скважины, а во втором – целенаправленно  бурят скважину с наклонным положением ее оси.

     В процессе бурения ствол скважины по различным причинам самопроизвольно  искривляется. Искривление скважины происходит из-за воздействия как  природных, так и технико-технологических  факторов.

     К природным факторам относятся следующие: наклоннное залегание горных пород, чередование пород различной  твердости, их слоистость, трещиноватость, наличие каверн, плоскостей сдвигов, а также анизотропность пород,каторая  заключающаяся в том, что их свойства вдоль и поперек напластования  не одинаковы.

     К  технико-технологическим факторам относятся: потеря прямолинейности  нижней части бурильной колонны  при создании осевой нагрузки на долото, его вращение, испоьзование изогнутых  труб, нерациональных компоновок низа бурильной колонны (КНБК).

     Негоризонтальность  стола ротора и нецементированность  вышки приводят к отклонению скважины от вертикальной в начальный период ее бурения.

     Искривление ствола скважины в любой точке  характеризуется двумя элементами:

     углом искривления – зенитным углом  α, который показывает отклонение оси  скважины от вертикали;

     азимутальным  углом φ. Это угол между вертикальной плоскостью, в которой лежит ось  искривленной скважины, и вертикальной плоскостью, проходящей через северный конец магнитной стрелки.

     При постояннном азимуте скважина искривляется в одной плоскости, при переменнном  – происходит пространственное искривление  ствола скважины. Кривизной скважины называется приращение угла искривления  на определенном участке.

     Отсутствие  контроля и профилактических мероприятий  часто приводит к искривлению  скважины, значительному смещению забоя  от устья. В искривленной скважине, особенно при резком изменениии направления  кривизны, затруднено нормальное выполнение буровых работ, происходит поломка  инструмента, значительно затруднены ловильные работы. Спустить колонну  обсадных труб в такую скважину не всегда возможно в связи с большим трением труб о стенки, что приводит к образованию сальников на колонне и недоброкачественному цементированию.

     Кривизна  скважины нарушает правильную эксплуатацию нефтяного месторождения в результате замещения забоев, затрудняет геологические  наблюдения, искажает представление  о действительной мощности пластов. Может быть причиной ошибки при назначении глубины остановки колонны и  т.п.

     Борьба  с искривлением скважины начинается еще во время подготовительных работ  к бурению. Необходимо проверить  горизонтальность установки ротора, цементирование вышки, тщательно выветрить  цементированность и вертикальность направления, проверить прямолинейность  бурильных труб и ведущей бурильной  трубы.

     В начальный период бурения необходимо удерживать верхнюю часть ведущей  бурильной трубы от наклонов и  сильного раскачивания. При дальнейшем бурении основными профилактическими  мерами против самопроизвольного искривления  скважины являются: соответствующая  компановка нижней части бурильной  колонны и регулирование режима бурения в соответствии с характером пород и условиями их залегания. К элементам компановок нижней части  бурильной колонны для предупреждения искривления скважин относятся: калибраторы, центраторы, стабилизаторы, расширители, короткие УБТ (маховики).