Диаметр УБТ выбирается из конструкции скважины и условия обеспечения необходимой жесткости труб. Для нормальных условий при бурении долотом 215,9 мм принимается УБТ диаметром 178 мм. Диаметр бурильных труб принимаем Дбт = 127 мм.
т.к. 0,71 < 0,75 ¸0,85, то
необходимо в компоновку включить одну свечу УБТ Æ159 мм для недопущения большой концентрации напряжений в этом переходном сечении.
Длина УБТ определяется из условия, что бурильная колонна не переходила в III форму устойчивости
(2.3)
Находим ℓкр = 45,8 м; РкрIII =93088,7 Н
Определяем длину УБТ ℓ0,
Длина одной свечи УБТ составляет 24 м, следовательно длина УБТ
ℓУБТ = 72 м (3 свечи).
Определим вес УБТ:
Расчет стальных бурильных труб (СБТ)
Определим длину СБТ:
(2.6)
где q0 – вес 1 м СБТ диаметром 127 мм, q0 = 262 н/м;
Gсбт – полный вес СБТ;
Длина свечи 24 м, поэтому примем количество свечей равное 21, а длина стальных труб 504 м.
Расчет легкосплавных бурильных труб (ЛБТ)
ℓЛБТ = Нскв - ℓУБТ - ℓСБТ = 3180 – 72 – 504 = 2604 м
принимаем ℓЛБТ = 2616 м (109 свечей).
Расчёт бурильной колонны на прочность
Расчёт ведётся по уравнению Сушона
Тв = Тн ехр(Da×f)+ b ×q×ℓ×exp(0.5Da×f)×(cos`a ± f sin`a), (2.7)
где f – коэффициент сопротивления движению;
b - коэффициент учитывающий Архимедову силу;
a - средний зенитный угол;
“ - ” – участок набора зенитного угла.
f = 0,18 - для глинистых пород
Для удобства вычислений составим таблицу 2.5.
Таблица 2.5 - Характеристики опасных сечений бурильной колонны
| Точки | a, град | Da, гр (рад) | _ a, град | q, н/м | ℓ, м | b | Т, кн | |
| 0 | 20 | 1,85 (0,032) | 20,92 | 1530,4 | 72 | 0,86 | 0 | |
| 1 | 21,85 | 94,88 | ||||||
| 12,15 (0,212) | 27,92 | 262 | 471,6 | 0,86 | ||||
| 2 | 34 | 203,4 | ||||||
| 0 (0) | 34 | 262 | 32,4 | 0,86 | ||||
| 3 | 34 | 210,18 | ||||||
| 0 (0) | 34 | 161,86 | 1988,5 | 0,577 | ||||
| 4 | 34 | 382,83 | ||||||
| 34 (0,593) | 17 | 161,86 | 415,4 | 0,577 | ||||
| 5 | 0 | 462,93 | ||||||
| 0 0 | 0 | 161,86 | 200 | 0,577 | ||||
| 6 | 0 | 481,6 |
Для примера приведём расчёт Тв для участка 2-3, остальные участки рассчитываются аналогично.
ТВ2-3= 203,4×103ехр (0×0,18) +262×32,4×0,86×ехр (0,5×0×0,18)×(cos34+0,18×sin34) = 210,18 кН.
Далее проводится проверка условия sсум £ [s ], (2.8)
Где
Исходные данные для расчёта
Рн = 1 МПа
Д = 147 мм
d = 125 мм
Е = 2,1·1011 Па
R1 = 700
n = 1,45
sт = 300 МПа
Результаты расчётов для наглядности представлены в таблице 2.6.
Таблица 2.6 - Результаты расчётов
| Точки | Т, кН | sр, МПа | sи, МПа | sсум, МПа |
| 5 | 462,93 | 101,0 | 7,35 | 108,35 |
| 6 | 481,6 | 105,0 | 0 | 105,0 |
сум
Следовательно условие прочности выполняется.
Выбор компоновок бурильного инструмента
Правильно выбранная компоновка позволяет без осложнений, с наименьшими затратами пробурить скважину до проектной глубины.
Для разрушения горной породы применяем трехшарошечные долота. С целью создания осевой нагрузки на долото и для повышения жесткости бурильной колонны применяем УБТ. Для передачи вращения долоту используют турбобуры.
Выбранные компоновки бурильного инструмента представлены в таблице 2.7.
Проектирование режима бурения
Дата: 2019-05-29, просмотров: 291.
