Розрахунок, монтаж і ремонт машин та обладнання для буріння

Довжину ОБТ при бурінні під  кожну обсадну колону визначаємо за формулою, м

,    (2.2)

;

Приймаємо =300 м;

;

Приймаємо =325 м;

;

Приймаємо =350 м.

 

де К – коефіцієнт, який ураховує перевищення ваги ОБТ  над навантаженням на долото; приймаємо  К=1,25;

 

G – осьове навантаження на долото (таблиця 2.2);

 – вага 1м.п. ОБТ (таблиця 2.2);

 – питома вага бурового розчину; приймаємо =1300кг/м ;

 – питома вага матеріалу  труб; приймаємо  =7850кг/м .

Таблиця 2.2 – Залежність діаметра ОБТ від діаметра долота

Діаметр долота, мм	Зовнішній діаметр  труб ОБТ, мм	Вага (теоретична) 1 м.п. ОБТ, Н	Допустиме осьове навантаження на долото, кН
140	108	630	100
145, 151	108	630	120
161	108	630	150
172	146	970	180
190	146	970	220
214	146	970	260
243	178	1560	300
269	197	1890	320
295, 320, 346	197	1890	400
370, 394, 445, 490	203	1920	400

 

Довжину ОБТ приймаємо  з урахуванням довжини однієї свічки 25 м.

 

2.1.3. Визначення довжини бурильного інструменту

Розраховуємо бурильний інструмент при бурінні під експлуатаційну колону.

Для 1-ої секції бурильної колони приймаємо  бурильну трубу діаметром 114 мм із товщиною стінки 9 мм групи міцності D. Визначаємо допустиму довжину бурильних труб за формулою, м

,   (2.3)

;

де  – вага 1 м.п. бурильної труби (таблиця 2.3);

 – допустиме розтягуюче навантаження на тілі труби визначаємо за формулою, кН

 

 

,     (2.4)

;

 

 

де  – розтягуюче навантаження, при якому напруження у тілі труби досягає межі текучості (таблиця 2.3);

К – коефіцієнт запасу міцності; приймаємо для роторного  буріння К=1,4.

Верхню частину колони складаємо із труб діаметром 127 мм із товщиною стінки 9 мм групи міцності D. Визначаємо допустиму довжину

2-ої секції за формулою, м

 

,     (2.5)

,

 

 

де  – вага 1 м.п. бурильної труби 2–ої секції;

 – допустиме розтягуюче  навантаження на тілі труби  2-ої секції, кН

,     (2.6)

.

 

Таблиця 2.3 – Характеристика бурильних  труб із висадженими всередину кінцями  і нагвинченими замками

Умовний діаметр труби, мм	Товщина стінки труби, мм	Вага 1 м.п. середньої труби, Н	Розтягуюче навантаження, при якому  напруження у тілі труби досягає  межі текучості, кН
			Д	К	Е	Л	М
114	7	231	1550	1650	1750	1900	2100
	8	254	1750	1850	2000	2150	2400
	9	277	1950	2100	2250	2400	2650
	10	301	2150	2300	2450	2600	2950
	11	323	2300	2500	2650	2850	3200
127	7	253	1700	1850	2000	2100	2350
	8	279	1950	2100	2250	2400	2700
	9	305	2150	2300	2500	2650	3000
	10	331	2400	2550	2750	2900	3300
140	8	331	2150	2300	2500	2650	2950
	9	360	2400	2600	2750	2950	3300
	10	388	2650	2850	3050	3250	3650
	11	417	2900	3100	3300	3550	4000

 

 

Третю секцію бурильних труб складемо із труб діаметром 140 мм із товщиною стінки 9 мм групи міцності D. Допустиму довжину визначаємо аналогічно допустимій довжині 2-ої секції за формулами, м

 

;     (2.7)

;

 

.         (2.8)

 

Відповідно проведених розрахунків складаємо таблиці  вибору компонування бурильного інструменту:

 

Робочий інструмент при бурінні  під експлуатаційну колону діаметром 146 мм.

Умовний діаметр бурильної труби, мм	Товщина стінки, мм і група міцності.	Вага 1 м.п., Н	Довжина, м
1	2	3	4
140	9D	360	596
127	9D	305	558
114	9D	277	1996
ОБТ-146	-	970	350

 

Робочий інструмент при  бурінні під проміжну колону діаметром 245 мм.

Умовний діаметр бурильної  труби, мм	Товщина стінки, мм і група міцності.	Вага 1 м.п., Н	Довжина, м
1	2	3	4
127	9D	305	529
114	9D	277	1996
ОБТ-197	-	1890	325

 

Робочий інструмент при  бурінні під кондуктор діаметром 324 мм.

Умовний діаметр бурильної труби, мм	Товщина стінки, мм і група міцності.	Вага 1 м.п., Н	Довжина, м
1	2	3	4
ОБТ-203	-	1920	300

 

 

2.1.4. Визначення ваги колони бурильних і обсадних труб

Вагу бурильного інструмента  при бурінні під кожну обсадну  колону визначаємо за формулою, кН

 

,     (2.9)

де  – вага колони бурильних труб;

 – вага колони ОБТ;

К – коефіцієнт прихвату; приймаємо К=1,3.

Експлуатаційна колона (146 мм):

кН

 

Проміжна колона (245 мм):

кН

Кондуктор (324 мм):

кН.

Таблиця 2.4 – Зведена вагова характеристика бурильних колон.

№	Назва колони	Діаметр труб, мм	Глибина спуску, м	Вага 1 м.п. труби, Н	Вага колони, кН
1	2	3	4	5	6
2	Кондуктор	ОБТ	300	1920	749
3	Проміжна	127 114 ОБТ	529 1996 325	305 277 1890	1727
4	Експлуатаційна	140 127 114 ОБТ	596 558 1996 350	360 305 277 970	1660

 

Вагу кожної секції обсадних колон  визначаємо згідно з конструкцією свердловини.

Визначаємо вагу кондуктора діаметром 324 мм і довжиною 300 м:

кН.

Визначаємо вагу проміжної  колони діаметром 245 мм і довжиною

2850 м:

1 секція 1450 м:

кН,

2 секція 1400 м:

кН.

Визначаємо вагу експлуатаційної  колони діаметром 146 мм і довжиною

3500 м:

1 секція 750 м:

кН,

2 секція 2750 м:

кН.

Таблиця 2.5 – Зведена вагова характеристика обсадних колон

№	Назва колони	Діаметр труб, мм	Глибина спуску, м	Вага 1 м.п. труби, Н	Вага колони, кН
1	2	3	4	5	6
2	Кондуктор	324	300	796	239
3	Проміжна (1 секція)	114 245	1400 1450	277 539	1170
4	Проміжна (2 секція)	245	1400	705	987
5	Експлуатаційна (1 секція)	114 146	2750 750	277 343	1019
6	Експлуатаційна (2 секція)	146	2750	343	944

 

 

2.2 Вибір типу бурової  установки, комплектність обладнання  талевої системи вибраної БУ

Бурова установка - комплекс машин і механізмів, призначений для буріння, кріплення свердловин, а також шахтних стовбурів. Бурові установки для розвідки родовищ корисних копалин, розробки родовищ нафти, газу, підземних вод і глибинних геологічних досліджень за способом монтажу і транспортування розділяють на розбірні (стаціонарні) і нерозбірні.

• Розбірні бурові установки призначені для спорудження свердловин глибиною 2000—10000 м.
• Нерозбірні бурові установки, розділяють на самохідні і несамохідні.

• Самохідні бурові установки постійно змонтовані на транспортному засобі (автомашині, тракторі, самохідній буровій основі, буровому судні).

• Несамохідні бурові установки перевозяться на транспортному засобі, що не має двигуна.