Совершенствование профилей наклонно направленных скважин и технология их реализации на Игольско-Таловом месторождении

2.3.5 Расчет необходимого расхода очистного агента

Расход промывочной жидкости должен обеспечить:

- эффективную очистку забоя скважины от шлама;

- транспортирование шлама на поверхность без аккумуляции его в кольцевом пространстве между бурильными трубами и стенками скважины;

- нормальную (устойчивую) работу забойного двигателя;

- сохранение целостности и нормальног

о диаметра ствола скважины (предупреждение эрозии стенок скважины и гидроразрыва пород).

Расчет расхода промывочной жидкости для эффективности очистки забоя скважины делается по формуле:

Q=К· SЗАБ л/сек, (2.31)

где К – коэффициент удельного расхода жидкости равный 0,3…0,65 м3/сек на 1 м2 забоя, принимается К=0,65;

SЗАБ – площадь забоя м2, определяется по формуле:

SЗАБ =0,785·ДД2 м2 . (2.32)

При бурении под кондуктор долотом диаметром 0,2953 м по формуле (2.31):

Q=0,65·0,785·0,29532 =0,044 м3/сек.

При бурении эксплуатационную колонну долотом диаметром 0,2159 м по формуле (2.31):

Q=0,65·0,785·0,21592 =0,023 м3/сек.

Расчет расхода промывочной жидкости по скорости восходящего потока определяется по формуле:

Q=VВОСХ·SКП м3/сек, (2.33)

где VВОСХ – скорость восходящего потока; рекомендуемая скорость согласно промысловой классификации горных пород находится в пределах: М=0,9…1,3 м/сек, С=0,7…0,9 м/сек.

SКП – площадь кольцевого пространства, м2, которая рассчитывается по формуле:

SКП =0,785·( ДД2 – dБТ2) м2, (2.34)

где dБТ – диаметр бурильных труб, м2; принимаем dБТ =0,147 метра.

При бурении под кондуктор долотом диаметром 0,2953 м принимаем VВОСХ =0,9 согласно промысловой классификации, по формуле (2.33):

Q=0,9·0,785·(0,29532 – 0,1472) =0,046 м3/сек.

При бурении под эксплуатационную колонну долотом диаметром 0,2159 м на интервале 650 –1400 метров принимаем VВОСХ =0,9 согласно промысловой классификации, по формуле (2.33):

Q=0,9·0,785·(0,21592 – 0,1472) =0,017 м3/сек.

При бурении под эксплуатационную колонну долотом диаметром 0,2159 м на интервале 1400 – 3105 метров принимаем VВОСХ =0,7 согласно промысловой классификации, по формуле (2.33):

Q=0,7·0,785·(0,21592 – 0,1472) =0,014 м3/сек.

Расчет расхода промывочной жидкости, исходя из условия создания гидромониторного эффекта, рассчитывается по формуле:

Q=Fн·0,75 м3/сек, (2.35)

где Fн – площадь поперечного сечения насадок, м2; определяется по формуле:

Fн = π·dН/4·m м2, (2.36)

где dН – диаметр насадок, м;

m – число насадок, m=3.

При бурении под кондуктор долотом III 295,3 СЗ-ГВ, имеющем dН =0,015 м по формуле (2.35):

Q=3,14·0,015/4·3·0,75=0,039 м3/сек.

При бурении под эксплуатационную колонну долотами III 215,9 МЗ-ГВ, III 215,9 С-ГВ, 8 ½ MF – 15 имеющими dН =0,01 м по формуле (2.35):

Q=3,14·0,01/4·3·0,75=0,017 м3/сек.

Расчет расхода промывочной жидкости, обеспечивающий вынос шлама ведется по формуле:

Q= VКР·SMAX+(SЗАБ ·VMЕХ·(jП –jЖ))/(jСМ - jЖ) м3/сек, (2.37)

где VКР – скорость частиц шлама относительно промывочной жидкости, м/сек; VКР =0,5 м/сек;

SMAX – максимальная площадь кольцевого пространства в открытом стволе, м2, определяемая по формуле (2.34);

VMЕХ – механическая скорость бурения, м/сек; применяем VMЕХ =0,005 м/сек;

jП – удельный вес породы, Н/м3;

jЖ - удельный вес промывочной жидкости, Н/м3;

jСМ - удельный вес смеси шлама и промывочной жидкости, Н/м3;

jСМ - jЖ=0,01…0,02·104 Н/м3; принимаем 0,02·104 Н/м3.

При бурении под кондуктор расход промывочной жидкости, обеспечивающий вынос шлама, по формуле (2.37) составит:

Q=1,5·0,785·(0,29532 – 0,1472) + (0,785·0,29532· 0,005· (2,4·104 -1,18·104))/0,02·104 =0,049 м3/с.

При бурении под эксплуатационную колонну расход промывочной жидкости, обеспечивающий вынос шлама, по формуле (2.38) составит:

Q=0,5·0,785·(0,21592 – 0,1472) + (0,785·0,21592· 0,05·(2,4·104-1,08·104))/0,02·104 =0,029 м3/с.

Расчет расхода промывочной жидкости, предотвращающего размыв стенок скважины, ведется по формуле:

Q= VКП MAX·SMIN м3/сек, (2.38)

где SMIN – минимальная площадь кольцевого пространства;

VКП MAX - максимально допустимая скорость течения, жидкости в кольцевом пространстве, м/сек; принимаем VКП MAX =1,5 м/сек.

Максимальные диаметры бурового инструмента: при бурении под кондуктор – турбобур диаметром 0,240 м, при бурении под эксплуатационную колонну – турбобур диаметром 0,195 м .

При бурении под кондуктор расход промывочной жидкости, предотвращающий размыв стенок скважины по формуле (2.38) составит:

Q=1,5·0,785·(0,29532 – 0,2402) =0,035 м3/сек.

При бурении под эксплуатационную колонну расход промывочной жидкости, предотвращающий размыв стенок скважины составит по формуле (2.38):

Q=1,5·0,785·(0,21592 – 0,1952) =0,01 м3/сек.

Расчет расхода промывочной жидкости, для предотвращения прихватов ведется по формуле:

Q= VКП MIN·SMAX м3/сек, (2.39)

Где VКП MIN – минимально допустимая скорость промывочной жидкости в кольцевом пространстве; принимаем VКП MIN =0,5 м/сек;

SMAX – максимальная площадь кольцевого пространства; минимальный диаметр бурового инструмента у бурильных труб диаметр =0,127 м.

При бурении под кондуктор расход промывочной жидкости, предотвращающий прихваты составит по формуле (2.39):

Q=0,5·0,785·(0,29532 – 0,1272) ·103=0,027 м3/сек.

При бурении под эксплуатационную колонну расход промывочной жидкости, предотвращающий прихваты составит по формуле (2.39):

Q=0,5·0,785·(0,21592 – 0,1272) ·103=0,012 м3/сек.

Окончательный выбор расхода промывочной жидкости обусловлен производительностью насосов при заданном коэффициенте наполнения по формуле:

Q=m·n·Qн м3/сек, (2.40)

где m – коэффициент наполнения (m=0,8);

n – число насосов;

Qн – производительность насоса с коэффициент наполнения m=1,0.

В расчете принимаеются4 показатели бурового насоса УНБТ – 950 с диаметром втулок равным 160 мм Qн=0,037 м3/сек.

При бурении под кондуктор расход промывочной жидкости составит по формуле (2.40):

Q=0,8·2·0,037=0,059 м3/сек

При бурении под эксплуатационную колонну расход составит:

Q=0,8·1·0,037=0,029 м3/сек

Расчетные значения расхода промывочной жидкости на интервалах бурения заносим в табл. 2.7.

Таблица 2.7 Расход промывочной жидкости по интервалам бурения

2.4 Разработка рецептур бурового раствора

В данном разделе обосновывается рецептура приготовления бурового раствора с параметрами, рассчитанными в разделе 2.3.4.

Приготовление бурового раствора производится из бентонитового глинопорошка марки ПБМА и технической воды. Расчет количества применяемых компонентов ведется по методике, представленной в [6].

 Скачать реферат