Проектирование конструкции скважины Талаканского месторождения (ОАО ННГК «Саханефтегаз»), страница 12

На основе опыта бурения скважин на данной площади принимаем следующие значения параметров бурения в интервале продуктивного горизонта: Pд= 40-50 кН, pвзд + pд= 10 МПа, где  pвзд – перепад давления в ВЗД; pд – перепад давления в долоте.

5.1. Выбор рационального типа долота.

Выбор рациональных типов долот осуществляется по Обобщенной классификационной таблице соответствия типов шарошечных долот свойствам горных пород (ОКТ) (рис. 1.1, [6]) или по Классификационной таблице парных соответствий категорий твердости и абразивности пород типам шарошечных долот (КТС) (рис. 1.2, [6]).

В рассматриваемом пласте средневзвешенные значения категории твердости и абразивности равны соответственно Т = 6, А = 3. Нанеся эту точку на поле КТС, видим, что она располагается на наиболее близком расстоянии к табличной точке, соответствующей долоту типа Т.

Тот же результат получен при использовании ОТС.

Окончательно принимаем долото Т-ЦВ – 142,9 мм.

5.2. Выбор параметров УБТ и БТ.

Диаметр УБТ выбирается с учетом конструкции скважины и требованию по обеспечению наибольшей устойчивости и прочности. В нормальных условиях бурения рекомендуется принимать следующие соотношения между диаметрами УБТ и долот (dУБТ/D)[2].

Диаметр долота, мм………………………………………£ 295,3         > 295,3

Соотношение dУБТ/D……………………………………..0,80-0,85      0,70-0,80

120/142,9 = 0,84, окончательно принимаем УБТС2-120.

Диаметр бурильных труб выбираем в зависимости от диаметра предыдущей обсадной колонны. Согласно таблице 8.13 [6] для обсадных труб диаметром 168,3 мм рекомендованы бурильные трубы с наружным диаметром 89 мм. Также имея ввиду то, что бурение будет производиться забойным двигателем, выбираем бурильные трубы ТБПВ с наружным диаметром dБТ = 89 мм, толщиной стенки d = 7 мм  и изготовленные из стали марки Д.   

5.2.1. Расчет конструкции УБТ.

Нагрузка на долото определяется из следующего выражения

, где                                                                      (5.1)

Fос – осевая нагрузка от веса УБТ;

Fтрi – потери на трение на i-том участке.

Таким образом вес УБТ:

                                                                              (5.2)

в интервале набора зенитного угла:

 , где                                                   (5.3)

a –  зенитный угол, град;

q – вес одного погонного метра трубы, кН;

m – коэф-т трения, равный 0,25;

R – радиус интервала набора зенитного угла, м;

;                                                                      (5.4)

aк и aн – соответственно конечный и начальный зенитные углы в интервале набора кривизны.

;

вес одного погонного метра труб в соответствии с их длиной на этом участке (ТБПВ-89, d = 7 мм, lТР = 11,5 м) равен 0,156 кН/м (таблица 8.20 [6]), тогда потери определятся из выражения

 кН;                             

в горизонтальном стволе:

 кН,    (5.5)

где lгор – длина горизонтального участка.

Тогда из формулы (6.1) получим, что для обеспечения необходимой нагрузки на долото, нагрузка от веса УБТ должна составить

 кН

Также осевая нагрузка от веса УБТ может быть выражена следующим образом

.                                                              (5.6)

Вес одного погонного метра выбранных УБТ равен 0,635 кН/м.

Далее выразив из формулы (6.6) lУБТ и подставив полученные значения получим  

 м

С учетом коэф-та запаса получаем

м                                                       (5.7)

Так как трубы УБТС2-120 выпускаются длиной 6 м, то окончательно принимаем длину секции УБТ

 м.

Критическая нагрузка для одноразмерной колонны УБТ определяется по формуле [6]

,                                                                                    (5.8)

где согласно табл. 8.15 [6] ,

тогда получим

 кН.

Поскольку dу < 203 мм, а Pкр < Fос, то согласно данным табл. 8.16 при Dд = 142,9 мм следует предусмотреть промежуточные опоры размером 133 мм с расстоянием между ними а = 22 м (см. табл. 8.17 [6]). Число опор определяется по формуле