СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Рдол. = 1,59*350* 215,9*1,4*2/2 = 168207,69 Н = 16,82 т.
Сравним полученные значения с фактическими значениями нагрузки на долото, которые вычисляются по формуле:
Рдол.ф. = Р1 + Р2 + Р3 + Р4 + Р5 + Р6,
где Р1 – вес долота, Р2 – вес переходника, Р3 – вес УБТ, Р4 – вес бурильных труб, Р5 – вес ведущей трубы, Р6 – вес вертлюга.
Для колонны диаметром 324 мм:
Рдол.ф. = 150 + 15 + 4368 + 1864,5 + 2300 = 8697,5 кг = 8,7 т.
Для колонны диаметром 245 мм:
Рдол.ф. = 150 + 15 + 2180 + 11484 + 1864,5 + 2300 = 37650 кг = 37,65 т.
Для колонны диаметром 146 мм:
Рдол.ф. = 150 + 15 + 29640 + 98890 + 1864,5 + 2300 = 132859,5 кг = 132,86т.
Так как фактические нагрузки на долото превышают расчетные значения, то бурение будет производиться на расчетном значении с компенсацией нагрузки через лебедку бурового станка.
2.4.4 Расчет частоты вращения долота (N)
Она определяется по следующей формуле:
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
N = 60*v/π*Ддол., (об/мин),
где v – средняя окружная скорость вращения долота (V = 0,8 – 2,0).
Для колонны диаметром 324 мм:
N = 60*2/3,14*0,3937 = 97,07 об/мин,
т.е. бурение будет осуществляться на 1 скорости ротора.
Для колонны диаметром 245 мм:
N = 60*2/3,14*0,2953 = 129,42 об/мин,
т.е. бурение будет осуществляться на 2 скорости ротора.
Для колонны диаметром 146 мм:
N = 60*1,5/3,14*0,2159 = 120 об/мин,
т.е. бурение будет осуществляться на 3 скорости ротора.
2.4.5 Расчет количества промывочной жидкости (Q)
Технологически необходимое количество промывочной жидкости для обеспечения своевременного и бесперебойного выноса шлама из забоя по затрубному пространству и очистки ствола скважины находится из соотношения:
Q = 0,785*(д2дол. – d2нар.б.тр.)*vвосх.,
где Vвосх – минимально допустимая скорость восходящего потока из условия качественной очистки и ствола скважины (чем меньше диаметр, тем она выше).
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Для колонны диаметром 324 мм:
Q = 0,785*(3,9372 – 1,42.)*4 = 42,52 л/с.
Работа насоса УНБ-600 будет осуществляться на 170 мм втулках с производительностью 41,0 л/с.
Для колонны диаметром 245 мм:
Q = 0,785*(2,9532 – 1,42.)*6 = 31,84 л/с.
Работа насоса УНБ-600 будет осуществляться на 150 мм втулках с производительностью 31,9 л/с.
Для колонны диаметром 146 мм:
Q = 0,785*(2,1592 – 1,272.)*13 = 31,11 л/с.
Работа насоса УНБ-600 будет осуществляться на 150 мм втулках с производительностью 31,9 л/с.
2.5 Цементирование скважины
Исходные данные При расчете цементирования скважин определяют: 1) количество сухого
цемента; 2) количество воды для затворения цементного раствора; 3)
количество продавочной жидкости; 4) возможное максимальное давление к концу цементирования; 5) допустимое время цементирования; 6) число цементировочных агрегатов и цементосмесительных машин.
Произведем расчет одноступенчатого цементирования каждой из обсадных колонн.
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Таблица 2.2 Исходные данные для цементирования
|
Направ- |
Кондуктор |
Эксплуатационная колонна |
|
ление |
|
(инт. 3000 – 3160) |
|
|
|
|
Глубина спуска (Н, м) |
30 |
850 |
3160 |
|
|
|
|
Диаметр долота (D, мм) |
393,7 |
295,3 |
215,9 |
|
|
|
|
Наружный диаметр обсадных труб (d1, мм) |
324 |
245 |
146 |
|
|
|
|
Внутренний диаметр обсадных труб (d2, мм) |
305,9 |
230,5 |
133 |
|
|
|
|
Высота подъема цементного раствора (Нц, м) |
350 |
850 |
3160 |
|
|
|
|
Плотность глинистого раствора (ρр, кг/м3) |
1100 |
1100 |
1200 |
|
|
|
|
Плотность цементного раствора (ρц, кг/м3) |
1860 |
1860 |
1860 |
|
|
|
|
Высота установки кольца "стоп" от забоя (h, м) |
5 |
20 |
20 |
|
|
|
|
2.5.1 Расчет объема цементного раствора
Объем цементного раствора, подлежащего закачке в скважину,
определяют по формуле:
Vц = (π/4)*[К1*(D2 – d12)*Нц + d22*h], м3
где К1 – коэффициент, учитывающий увеличение объема цементного раствора, расходуемого на заполнение каверн, трещин, и увеличение диаметра скважины против расчетного (номинального).
Значение коэффициента К1 определяется по квернограмме для каждой конкретной скважины. Обычно К1 изменяется от 1,1 до 2,5. В нашем случае принимаем К1 = 1,15.
Цементирование направления и кондуктора будет осуществляться с использованием чистого портландцемента.
Для лучшей прокачивамости тампонажной смеси и для того, чтобы поднять цементный раствор на проектную высоту (до устья), а также с целью экономии портландцемента, эксплуатационная колонна в интервале 0 – 1500
м будет цементироваться цель-цементным раствором плотностью 1,42 г/см3 с
использованием глины, как пластификатора. Отношение глины к цементу 2:3;
водогельцементное отношение m = 1,1. Интервал 1500 – 3160 м будет
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
цементировать раствором чистого портландцемента плотностью 1,85 г/см3;
водоцементное отношение m = 0,5.
Для колонны диаметром 324 мм:
Vц = 0,785*[1,15*(0,39372 – 0,3242)*30 + 0,30592*5] = 2,02 м3
Для колонны диаметром 245 мм:
Vц = 0,785*[1,15*(0,29532 – 0,2452)*850 + 0,23052*20] = 13,63 м3
Для колонны диаметром 146 мм:
Интервал 0 – 1500 м:
Vг.ц. = 0,785*[1,15*(0,21592 – 0,1462)*1500 + 0,1332*20] = 71,77 м3
Интервал 1500 – 3160:
Vц = 0,785*[1,15*(0,21592 – 0,1462)*1660 + 0,1332*20] = 7,19 м3
Общий объем цементного раствора для колонны: 71,77 + 7,19 = 78,96м3
2.5.2 Расчет количества сухого цемента
Количество сухого цемента для приготовления цементного раствора определяют из выражения:
Qц = ρц*Vц*1/(1+m),
где m – водоцементное отношение; ρц – плотность цементного раствора,
кг/м3, ее можно рассчитать по формуле: