Проектирование профилей бурения при добыче нефти и газа

В соответствии с требованиями п. 2.5.6 [40] выбор буровой установки в рамках рабочего проекта на строительство скважин должен производиться с таким расчетом, чтобы сумма статических и динамических нагрузок при спуске (подъеме) наиболее тяжелых бурильных или обсадных колонн, а также при ликвидации аварий (прихватов) не превышала величину параметра «Допускаемая нагрузка на крюке» выбранной буровой установки. Как правило, нагрузка на крюке от максимальной расчетной массы бурильной колонны и наибольшей расчетной массы обсадных колонн не должны превышать соответственно 0,6 и 0,9 «Допускаемой нагрузки на крюке». Выбор должен производиться по большей из указанных нагрузок.
В соответствии с «Заданием на проектирование группового рабочего проекта на строительство эксплуатационных скважин на Приобском месторождении», рекомендованы буровые установки:
-БУ-3000 ЭУК-1М грузоподъемностью 170 т;
При строительстве рассматриваемых скважин максимальный вес бурильной колонны составит 109,97 т (табл. 16), максимальный вес обсадной колонны 87,2 т (табл. 17). В соответствие с требованиями п. 2.5.6 [40] применяемые буровые установки должны иметь грузоподъемность, т:
•по бурильной колонне не менее (109,97+1,7+0,4):0,6=186,78;
•по обсадной колонне не менее 87,2:0,9=96,9;
•максимальная нагрузка на крюке при отрыве от забоя 126,46
Буровая установка марки Уралмаш БУ-3000 ЭУК, со следующими характеристиками:
— допустимая нагрузка на крюке – 2000 кН;
— диапазон бурения – 2000-3200 м;
— остнастка талевой системы – 45;
— диаметр талевого каната – 32 мм;
— проходной диаметр стола ротора – 560 мм;
— число основных буровых насосов – 2;
— номинальная длина свечи – 25, 27, 36 м;
— вид привода – электрический переменного тока
2.3.4. Гидравлический расчет промывки ствола скважины при бурении роторным и турбинным способами
Потери давления в циркуляционной системе буровой установки определяются как сумма всех потерь давления в элементах циркуляционной системы. Расчёт производим по методике, предложенной [7].
При турбулентном режиме течения в бурильных трубах и УБТ гидравлические потери (в Па) вычисляют по формуле Дарси-Вейсбаха:
Рт=λтρБРl∙v2dТ∙2 ,
(21)
где λт – коэффициент гидравлических сопротивлений труб; l – длина труб, м; v – средняя скорость течения раствора, м/с; dт – внутренний диаметр труб, м.
Гидравлические потери в кольцевом пространстве при турбулентном режиме течения:
РКП=λКПρБРlКП∙v2Dc-DТ∙2 ,
(22)
где λкп – коэффициент гидравлических сопротивлений в кольцевом пространстве; lкп – длина участка кольцевого пространства, м; v – средняя скорость течения раствора, м/с; Dт – наружный диаметр труб, м.
Коэффициент гидравлических сопротивлений при турбулентном режиме рассчитывается по формуле Блазиуса:
λ=ψRe0,25 ,
(23)
где ψ = 0,3164 – для труб круглого сечения, ψ = 0,339 – для кольцевого пространства; λ для ЛБТ на 10-15% меньше, чем для стальных труб.
Критерий Рейнольдса определяется как:
Re=vDρБРη ,
(24)
где η – пластическая вязкость, Па∙с, где D=DТ для труб, для кольцевого пространства – D=Dc-DТ, м.
Перепад давления в промывочных насадках буровых долот можно рассчитать по формуле:
Рд=ρБРQ22μн2fн2 ,
(25)
где μн2 – коэффициент расхода, принимаемый при приближенных расчетах для обычных долот равным 0,64÷0,7; fн2 — площадь выходных сечений насадок, м2; Q – расход промывочной жидкости.
Сумма потерь давления равна:
Р=РСБТ+РУБТ+РЛБТ+РКП+РГЗД+Рд
((26)