Приклади розв’язування задач 2 страница

Приймаємо витрату 0,0187 м³/с.

Проведемо гідравлічний розрахунок при витраті 0,0187 м³/с аналогічний витраті 0,022 м³/с.

Оскільки розрахунок аналогічний, то для спрощення розрахунків формули наводити не будемо.

Визначимо втрати тиску в елементах циркуляційної системи при витраті 0,0187 м³/с.

Бурильні труби:

(16095>8962,2), режим руху промивальної рідини турбулентний.

Кільцевий простір за бурильними трубами у відкритому стволі:

(4752,8<8286,1), режим руху ламінарний.

За графіком

Кільцевий простір за бурильними трубами в обсадженому стволі:

(4756,9<8268,5), режим руху ламінарний.

За графіком

Сумарні втрати в кільцевому просторі за бурильними трубами становлять:

Втрати тиску від бурильних замків у відкритому стволі кільцевого простору:

Втрати тиску від бурильних замків в кільцевому просторі у закріпленому інтервалі

Тоді, сумарні втрати тиску від бурильних замків в кільцевому просторі становлять

Втрати тиску в обважнених бурильних трубах:

(21894,5>6902,3), режим руху турбулентний.

Визначимо втрати тиску у кільцевому просторі за обважненими бурильними трубами:

(4317<5687,8), режим руху ламінарний.

За графіком

Визначимо втрати тиску в наземній обв’язці:

;

;

;

;

Визначимо резерв тиску, який можна реалізувати в долоті:

Приймаємо три насадки n=3

Беремо три насадки діаметром 9 мм.

Фактичні втрати тиску в долоті:

Задача 3.2 Розрахувати параметри режиму буріння турбінним способом для таких вихідних даних:

- інтервал буріння – 1800 – 2800 м;

- типорозмір долота – 215,9 С – ГВ;

- довжина проміжної колони – 1800 м;

- внутрішній діаметр проміжної колони – 224,5 мм;

- об’ємний коефіцієнт кавернометрії – 1,06;

- зовнішній діаметр бурильних труб типу ТБПН – 127 мм;

- товщина стінки бурильних труб – 9,2 мм;

- зовнішній діаметр обважнених бурильних труб – 178мм;

- внутрішній діаметр обважнених бурильних труб – 80мм;

- густина промивальної рідини – 1180 кг/м³;

- пластична в’язкість промивальної рідини – 0,018 Па•с;

- динамічне напруження промивальної рідини – 4 Па.

- твердість гірської породи за штампом – 600 МПа;

- свердловина вертикальна;

Розв’язування:

Визначаємо осьове навантаження на долото з умови об’ємного руйнування гірської породи.

За питомим навантаженням:

За твердістю та площею контакту:

Для долота 215,9С – ГВ контактна площа становить 250 мм²;

Допустиме (паспортне) навантаження на долото 215,9 С – ГВ

Таким чином, вибираємо осьове навантаження на долото

Визначимо швидкість обертання долота

На відміну від роторного способу буріння швидкість обертання долота запроектуємо після вибору турбобура.

Проектуємо витрату промивальної рідини.

З умови очищення вибою:

при бурінні турбобуром;

З умови транспортування шламу в кільцевому просторі:

Крім розрахованих значень витрати необхідно ще враховувати витрату, яка б забезпечувала нормальну роботу турбобура. Тому спочатку виберемо турбобур.

Згідно з існуючими рекомендаціями (таблиця 3.10) між діаметром долота та максимально можливим діаметром вибійного двигуна вибираємо діаметр турбобура 195 мм.

Рекомендовані співвідношення між діаметрами долота та максимально можливим діаметром вибійного двигуна приведені в таблиці 3.10

Таблиця 3.10 – Рекомендовані співвідношення між діаметрами долота та максимально можливим діаметром вибійного двигуна.

Діаметр долота, мм	120,6	139,7-145		165,1	190,5	215,9	244,5	269,9 і більше
Діаметр вибійного двигуна, мм

Тип турбобура вибираємо з врахуванням швидкості обертання, а також практичного досвіду впливу глибини свердловини на ефективність роботи різних типів вибійних двигунів.

Вибираємо турбобур А7ГТШ, який має швидкість обертання в робочому режимі 31,4 с^-1 (меншу ніж розраховану) при витраті 0,03 м³/с.

З розрахованих значень витрати вибираємо найбільше 0,0269 м³/с, а також витрату, необхідну для нормальної роботи турбобура - 0,03 м³/с.

Таким чином, вибираємо максимальну витрату - 0,03 м³/с, яку узгоджуємо з технічною характеристикою бурового насоса У8 – 6МА2.

При паралельній роботі двох насосів з коефіцієнтом наповнення 0,8 при діаметрі циліндрових втулок 130 мм витрата становитиме:

При цьому, буровий насос розвиває тиск 25 МПа.

Таблиця 3.11 - Стендова (при роботі на воді) та приведена (при роботі на промивальній рідині густиною 1180 кг/м³) характеристика турбобура А7ГТШ

Перерахуємо параметри турбобура, а результати розрахунків подамо в таблиці 3.11.

Таким чином, запроектовані такі параметри режиму буріння:

Перевіримо можливість реалізації параметрів режиму буріння.

Осьове навантаження на долото та швидкість його обертання перевіримо за моментом.

Момент, який витрачається при турбінному способі визначаємо за формулою (3.22):

М₀ = 1500·D_Д

М₀ = 1500·0,2159=323,85 Нм

Момент на тертя в осьовій опорі турбобура визначаємо за формулою (3.23):

Для турбобура А7ГТШ – 195;

Порівняємо момент, який витрачається при турбінному способі, з приведеним моментом турбобура (таблиця 3.11)

Це значить, що турбобур перевантажений, тобто можливостей турбобура не вистачає для реалізації розрахованих режимних параметрів. Для зменшення моменту необхідно зменшити осьове навантаження на долото до рівності моментів.

Осьове навантаження на долото з умови нормальної роботи турбобура визначаємо за формулою (1.9):

Оскільки, то беремо верхні знаки (мінус)

Приймаємо осьове навантаження на долото

Вибране осьове навантаження майже рівне нижній межі осьового навантаження з умови об’ємного руйнування гірської породи.

Перевіримо можливість реалізації витрати промивальної рідини. Для цього визначимо гідравлічні втрати тиску в елементах циркуляційної системи аналогічно як і при роторному способі буріння, але з врахуванням втрат тиску у турбобурі ()

Визначимо втрати тиску в бурильних трубах.

Довжина бурильних труб

Визначимо довжину обважнених бурильних труб

Заокруглюємо довжину ОБТ в більшу сторону до величини, яка кратна довжині свічки. .

Беремо довжину ОБТ .

Оскільки (23251,7>10037), то режим руху промивальної рідини в бурильних трубах турбулентний.

Визначимо втрати тиску в кільцевому просторі за бурильними трубами.

Втрати тиску в необсадженому кільцевому просторі (відкритому стволі).

Довжина необсадженого кільцевого простору (відкритого ствола):

(7233,2<8919,4), режим руху ламінарний.

За графіком

Втрати тиску в обсадженому інтервалі кільцевого простору (на довжині проміжної колони).

(6801,6<10796,4)

Отже, режим руху ламінарний.

За графіком

Загальні втрати тиску в кільцевому просторі за бурильними трубами становлять:

Визначимо втрати тиску від бурильних замків у кільцевому просторі відкритого ствола та проміжної колони.

Втрати тиску від бурильних замків у відкритому стволі:

Визначимо втрати тиску від бурильних замків в кільцевому просторі у закріпленому інтервалі (на довжині проміжної колони)

Загальні втрати тиску від бурильних замків в кільцевому просторі становлять

Визначимо втрати тиску в обважнених бурильних трубах:

(31566,3>7667,7), режим руху турбулентний.

Визначимо втрати тиску у кільцевому просторі за обважненими бурильними трубами

(6308,2>4903,7), режим руху турбулентний.

Дата добавления: 2017-02-01; Просмотров: 71; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!