Основные теоретические положения. Порядок работы

Порядок работы

(помощь – пояснения к работе, специальная литература, консультация преподавателя)

1. Ознакомиться с методикой расчета убт.

2. Изучить теоретический подход к расчету длины убт.

Основные теоретические положения

Бурильная колонная состоит из следующих элементов: утяжеленных бурильных труб (УБТ), стальных (СБТ) или легкосплавных бурильных труб (ЛБТ), ведущей бурильной трубы, резьбовых переводников, центраторов и калибраторов.

Бурильные колонны бывают следующими:

одноразмерными (или одноступенчатыми), составленными из бурильных труб одного и того же наружного диаметра;

многоразмерными (многоступенчатыми), составленными из труб различных наружных диаметров (двух-, трех- или четырехразмерными);

многосекционными, составленными из нескольких участков труб одной и той же группы прочности, одного и того же наружного диаметра с одинаковой толщиной стенки и одинаковой конструкцией резьбовых соединений.

Нижний участок бурильной колонны составляют из УБТ, устанавливаемых непосредственно над долотом или забойным двигателем.

Диаметр нижней (первой) секции УБТ выбирается с учетом конструкции скважины и обеспечения наибольшей устойчивости и прочности. В нормальных условиях бурения рекомендуется принимать следующие соотношения между диаметрами УБТ и долот (d_y/D).

Диаметр долота, мм ≤295,3 ≥295,3

Соотношение d_убт/D 0,80-0,85 0,70-0,80

Для осложненных условий это соотношение уменьшается.

Сочетания рекомендуемых диаметров нижней секции УБТ и долот приведены в табл. 1,2.

В осложненных условиях при бурении долотами D > 250.8 мм допускается применение УБТ ближайшего меньшего диаметра с одновременной установкой опорно-центрирующих устройств. При бурении забойными двигателями диаметр нижней секции УБТ должен быть не более диаметра забойного двигателя, т.е. d_y _бТ ≤ d_з.дв. Основные размеры и массы УБТ приведены в таблице 3.

Таблица №1

Таблица 2

Жесткость наддолотного участка УБТ должна быть не менее жесткости обсадной колонны, под которую ведется бурение.

Для обеспечения этого условия в табл. 2 приводятся сочетания диаметров обсадных труб и минимально допускаемых диаметров УБТ.

Соотношение диаметров бурильных труб d _б.т расположенных над УБТ, к диаметру УБТ d _убт должно быть следующим: d _б.т / d _убт ≥≥ 0,7. Если это соотношение не соблюдается, то комплект УБТ должен состоять из труб нескольких диаметров, уменьшающихся в направлении к бурильным трубам. При этом отношение диаметра последующей ступени к предыдущей должно быть не менее 0,8.

Таблица 3

продолжение таблицы №3

Рекомендуемые сочетания диаметров бурильных труб и диаметров обсадных колонн приведены в табл. 4.

Таблица №4

Обычно число секций многоразмерной конструкции УБТ п_с ≤ 3.

Общая длина УБТ для одно-, двух- и трехразмерных конструкций в зависимости от р_д и р_бр определяется из уравнения

где Р_д- в кН; G_т - вес турбобура, кН; q₁ q₂, q₃ - вес 1 м соответственно первой, второй и третьей секции УБТ, кН/м; k₁ = 1 - - p_бр/р_р.мкоэффициент, учитывающий влияние бурового раствора, значения которого приведены в табл. 4; Ɵ угол отклонения УБТ от вертикали;

λ=l₁/l

l₁- длина нижней части (первой) секции, создающей основную часть нагрузки.

Для определения l₁ следует вначале задаться отношением: λ₁ при

Таблица №5

нормальных условиях бурения

При осложненных условиях

Пример 1 Определить параметры конструкции УБТС для бурения скважины роторным способом долотом D = 393,7 мм в осложненных условиях с Р_д = 170 кН при п = 1,5 с ^-1;p_б.р= 1450 кг/м³; Ɵ = 6°.

Бурение ведется трубами d_б.т, = 140 мм под обсадную колонну d_о.к = 298,5 мм.