Выбор буровой установки:
Каждая буровая установка характеризуется множеством параметров, среди них можно назвать следующие: предельную глубину бурения, максимально допустимую нагрузку на крюке, мощность привода установки (установленная мощность) и мощность привода отдельных агрегатов, подачу и максимальное давление буровых насосов, частоту вращения ротора и т.д. При выборе типа буровой установки для эксплуатационного и глубокого бурения разведочного бурения на нефть и газ в качестве исходного условия принимается глубина бурения и максимальная грузоподъемность (предельное допустимое значение нагрузки на крюке), которое не может быть превышено при выполнении любых технологических операций в процессе всего цикла строительства скважины. Выбранная буровая установка должна обладать высокими технико-эксплуатационными характеристиками и в полной мере соответствовать условиям бурения и транспортирования на точку.
Определим предельную нагрузку на крюке бурильными трубами весом 1 м 30 кг/м:
Определим максимальные нагрузки на крюке при расхаживании буровой колонны:
определим вес бурильной колонны диаметром 127 мм при бурении под промежуточную обсадную колонну:
определим вес бурильной колонны диаметром 89 мм при бурении под эксплуатационную обсадную колонну:
максимальная нагрузка на крюке при расхаживании:
Определим нагрузку на крюке при расхаживании самой тяжелой обсадной колонны:
определим вес промежуточной колонны:
определим вес эксплуатационной колонны:
Определим класс буровой установки по запасу грузоподъёмности:
Проверим буровую установку 5-го класса:
Выбираем буровую установку 5-го класса, подходящую по максимальной глубине бурения (4000 м) и по запасу грузоподъёмности (2).
Для бурения будем использовать стационарную буровую установку БУ-125БрД
Техническая характеристика выбранной установки:
Рекомендуемая глубина бурения……………………………………………………………4000 м
Максимальная грузоподъемность…………………………………………………………...2,0 МН
Мощность на барабане лебедки……………………………………………………………..716 кВт
Буровой насос…………………………………………………………………………………У8-6МА2
Гидравлическая мощность………………………………………………………………….370 кВт
Максимальная подача насоса………………………………………………………………34,2 л/с
Максимальная оснастка талевой системы…………………………………………………5×6
Длина свечи………………………………………………………………………………….24 м
Мощность, передаваемая на ротор…………………………………………………………294 кВт
Вышка…………………………………………………………………………… А-образная мачтовая
-
Выбор параметров режима бурения
Параметры режимов бурения для I пачки (0-130м):
Интервал 0-30 м:
Используем трехшарошочное долото 349,2С-ЦВ со вставными зубьями
(т.к. среднеабразивные)
Осевая нагрузка:
 =349,2 мм
где:
 -опытный коэффициент, зависящий от изменения твердости породы (от 0,33 до 1,59, принимаем 1)
 – твердость по штампу, МН/м (для данного интервала 150 МН/м)
 - коэффициент перекрытия забоя зубьями шарошки (для данного типа долот 1,28)
δ - ширина притупления зуба шарошки, мм (для данного типа долот 1,5 мм)
Принимаем осевую нагрузку равную 50кН.
Количество оборотов:
Частота вращения рассчитывается по формуле:
где:
 - максимальная удельная нагрузка на долото в зависимости от твердости пород (0,002-для мягких, 0,016 – для твердых, принимаем =0,003МН/см)
 - минимальная частота вращения ротора выбранной установки (100 об/мин)
На данном участке выбираем II скорость (184 об/мин)
Подача промывочной жидкости:
Количество промывочной жидкости рассчитывается по формуле:
где:
К-коэффициент кавернозности скважины (примем 1,2).
 –скорость восходящего потока жидкости (принимаем 1,1 м/с)
Максимальная подача насоса У8-6МА2 34,2 л/сек, следовательно, нужно 4 насоса
Интервал 30-130 м:
Используем трехшарошочное долото 269,9СЗ-ГВ со вставными зубьями (тк породы среднеабразивные)
Осевая нагрузка:
=269,9 мм
где:
-опытный коэффициент, зависящий от изменения твердости породы (от 0,33 до 1,59, принимаем 1)
– твердость по штампу, МН/м (для данного интервала 300 МН/м)
- коэффициент перекрытия забоя зубьями шарошки (для данного типа долот 1,02)
δ - ширина притупления зуба шарошки, мм (для данного типа долот 1,5 мм)
Принимаем осевую нагрузку равную максимально допустимой для данного долота 100кН.
Количество оборотов:
Частота вращения рассчитывается по формуле:
где:
- максимальная удельная нагрузка на долото в зависимости от твердости пород (0,002-для мягких, 0,016 – для твердых, принимаем =0,003МН/см)
- минимальная частота вращения ротора выбранной установки (100 об/мин)
На данном участке выбираем I скорость (100 об/мин)
Подача промывочной жидкости:
Количество промывочной жидкости рассчитывается по формуле:
где:
К-коэффициент кавернозности скважины (примем 1,2).
–скорость восходящего потока жидкости (принимаем 0,11 м/с)
Максимальная подача насоса У8-6МА2 34,2 л/сек, следовательно, нужно 2 насоса
Параметры режимов бурения для II пачки (130-640м):
Используем трехшарошочное долото 215,9ОК-ПВ со стальным вооружением (тк породы среднеабразивные)
Осевая нагрузка:
=215,9 мм
где:
-опытный коэффициент, зависящий от изменения твердости породы (от 0,33 до 1,59, принимаем 1)
– твердость по штампу, МН/м (для данного интервала 300 МН/м)
- коэффициент перекрытия забоя зубьями шарошки (для данного типа долот 0,94)
δ - ширина притупления зуба шарошки, мм (для данного типа долот 1,5 мм)
Принимаем осевую нагрузку равную 45 кН.
Количество оборотов:
Частота вращения рассчитывается по формуле:
где:
- максимальная удельная нагрузка на долото в зависимости от твердости пород (0,002-для мягких, 0,016 – для твердых, принимаем =0,01МН/см)
- минимальная частота вращения ротора выбранной установки (100 об/мин)
На данном участке выбираем 
Подача промывочной жидкости:
Количество промывочной жидкости рассчитывается по формуле:
где:
К-коэффициент кавернозности скважины (примем 1,2).
–скорость восходящего потока жидкости (принимаем 0,7 м/с)
Максимальная подача насоса У8-6МА2 34,2 л/сек, следовательно, нужно 1 насоса
Параметры режимов бурения для III пачки (640-990м):
Используем трехшарошочное долото 215,9МЗ-ЦВ с твердосплавным вооружением
Осевая нагрузка:
=215,9 мм
где:
-опытный коэффициент, зависящий от изменения твердости породы (от 0,33 до 1,59, принимаем 1)
– твердость по штампу, МН/м (для данного интервала 300 МН/м)
- коэффициент перекрытия забоя зубьями шарошки (для данного типа долот 0,94)
δ - ширина притупления зуба шарошки, мм (для данного типа долот 1,5 мм)
Принимаем осевую нагрузку равную 45 кН.
Количество оборотов:
Частота вращения рассчитывается по формуле:
где:
- максимальная удельная нагрузка на долото в зависимости от твердости пород (0,002-для мягких, 0,016 – для твердых, принимаем =0,003МН/см)
- минимальная частота вращения ротора выбранной установки (100 об/мин)
На данном участке выбираем I скорость (100 об/мин)
Подача промывочной жидкости:
Количество промывочной жидкости рассчитывается по формуле:
где:
К-коэффициент кавернозности скважины (примем 1,2).
–скорость восходящего потока жидкости (принимаем 1,1 м/с)
Максимальная подача насоса У8-6МА2 34,2 л/сек, следовательно, нужно 1 насоса
Параметры режимов бурения для IV пачки (990-2250м):
Используем трехшарошочное долото 215,9ТКЗ-ЦВ со стальным вооружением
Осевая нагрузка:
=215,9 мм
где:
-опытный коэффициент, зависящий от изменения твердости породы (от 0,33 до 1,59, принимаем 1)
– твердость по штампу, МН/м (для данного интервала 1600 МН/м)
- коэффициент перекрытия забоя зубьями шарошки (для данного типа долот 0,94)
δ - ширина притупления зуба шарошки, мм (для данного типа долот 1,5 мм)
Принимаем осевую нагрузку равную 240 кН.
Количество оборотов:
Частота вращения рассчитывается по формуле:
где:
- максимальная удельная нагрузка на долото в зависимости от твердости пород (0,002-для мягких, 0,016 – для твердых, принимаем =0,005МН/см)
- минимальная частота вращения ротора выбранной установки (100 об/мин)
На данном участке выбираем I скорость (100 об/мин)
Подача промывочной жидкости:
Количество промывочной жидкости рассчитывается по формуле:
где:
К-коэффициент кавернозности скважины (примем 1,2).
–скорость восходящего потока жидкости (принимаем 1 м/с)
Максимальная подача насоса У8-6МА2 34,2 л/сек, следовательно, нужно 1 насоса
Интервал 1400-2250 м:
Используем трехшарошочное долото 151Т-ЦВ со стальным вооружением
Осевая нагрузка:
=151 мм
где:
-опытный коэффициент, зависящий от изменения твердости породы (от 0,33 до 1,59, принимаем 1)
– твердость по штампу, МН/м (для данного интервала 1600 МН/м)
- коэффициент перекрытия забоя зубьями шарошки (для данного типа долот 1,33)
δ - ширина притупления зуба шарошки, мм (для данного типа долот 1,0 мм)
Принимаем осевую нагрузку равную максимально допустимой 160 кН.
Количество оборотов:
Частота вращения рассчитывается по формуле:
где:
- максимальная удельная нагрузка на долото в зависимости от твердости пород (0,002-для мягких, 0,016 – для твердых, принимаем =0,005МН/см)
- минимальная частота вращения ротора выбранной установки (100об/мин)
На данном участке выбираем I скорость (100 об/мин)
Подача промывочной жидкости:
Количество промывочной жидкости рассчитывается по формуле:
где:
К-коэффициент кавернозности скважины (примем 1,2).
–скорость восходящего потока жидкости (принимаем 1 м/с)
Максимальная подача насоса У8-6МА2 34,2 л/сек, следовательно, нужно 1 насоса
Параметры режимов бурения для V пачки (2250-2870м):
Используем трехшарошочное долото 151С-ЦВ со стальным вооружением
Осевая нагрузка:
=151 мм
где:
-опытный коэффициент, зависящий от изменения твердости породы (от 0,33 до 1,59, принимаем 1)
– твердость по штампу, МН/м (для данного интервала 150 МН/м)
- коэффициент перекрытия забоя зубьями шарошки (для данного типа долот 1,12)
δ - ширина притупления зуба шарошки, мм (для данного типа долот 1,0 мм)
Принимаем осевую нагрузку равную 12 кН.
Количество оборотов:
Частота вращения рассчитывается по формуле:
где:
- максимальная удельная нагрузка на долото в зависимости от твердости пород (0,002-для мягких, 0,016 – для твердых, принимаем =0,003МН/см)
- минимальная частота вращения ротора выбранной установки (100 об/мин)
На данном участке выбираем II скорость (184 об/мин)
Подача промывочной жидкости:
Количество промывочной жидкости рассчитывается по формуле:
где:
К-коэффициент кавернозности скважины (примем 1,2).
–скорость восходящего потока жидкости (принимаем 1,25 м/с)
Максимальная подача насоса У8-6МА2 34,2 л/сек, следовательно, нужно 1 насоса
Параметры режимов бурения для VI пачки (2870-3030м):
Используем трехшарошочное долото 151Т-ЦВ со стальным вооружением
Осевая нагрузка:
=151 мм
где:
-опытный коэффициент, зависящий от изменения твердости породы (от 0,33 до 1,59, принимаем 1)
– твердость по штампу, МН/м (для данного интервала 1250 МН/м)
- коэффициент перекрытия забоя зубьями шарошки (для данного типа долот 1,33)
δ - ширина притупления зуба шарошки, мм (для данного типа долот 1,0 мм)
Принимаем осевую нагрузку равную 125 кН.
Количество оборотов:
Частота вращения рассчитывается по формуле:
где:
- максимальная удельная нагрузка на долото в зависимости от твердости пород (0,002-для мягких, 0,016 – для твердых, принимаем =0,005МН/см)
- минимальная частота вращения ротора выбранной установки (100 об/мин)
На данном участке выбираем I скорость (100 об/мин)
Подача промывочной жидкости:
Количество промывочной жидкости рассчитывается по формуле:
где:
К-коэффициент кавернозности скважины (примем 1,2).
–скорость восходящего потока жидкости (принимаем 1 м/с)
Максимальная подача насоса У8-6МА2 34,2 л/сек, следовательно, нужно 1 насоса
№ пачки
|
Тип долота
|
 , МН
|
n, об/мин
|
Q, л/сек
|
1
|
349,2С-ЦВ
269,9СЗ-ГВ
|
0,05
0,10
|
184
100
|
110
57
|
2
|
215,9ОК-ПВ
|
|
|
|
3
|
215,9МЗ-ЦВ
|
0,045
|
100
|
34,4
|
4
|
215,9ТКЗ-ЦВ
151Т-ЦВ
|
0,160
|
100
|
15,26
|
5
|
151С-ЦВ
|
0,012
|
184
|
19
|
6
|
151Т-ЦВ
|
0,152
|
100
|
15,2
|
|
