Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 [ 83 ] 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332

ных пород высокая частота вращения может привести к выкрашиванию алмазов. Для долот диаметром 142 мм рекомендуется частота вращения до 400 мин - 1, а для долот диаметром 158, 186 и 208 мм она не должна превышать соответственно 350, 300 и 250 мин-1.

Исследованиями УфНИПИ установлено, что требуемая мощность для алмазного бурения пропорциональна скорости вращения и нагрузке. Удельное значение мощности составляет 0,157 - 0,170 кВт на 1 см2 забоя. Момент на долоте пропорционален нагрузке. Удельное значение момента составляет 20 - 30 кНм.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕЖИМОВ БУРЕНИЯ ПУТЕМ

ПЕРЕСЧЕТА

Проектировать режимы бурения путем пересчета можно, если на данной площади или в данных пачках породы бурили долотами определенного типоразмера и выявилась необходимость перехода на долота других типов или диаметров. При этом сначала устанавливают рациональные режимы бурения для долот применяемых типоразмеров на основе имеющихся промысловых статистических данных о работе этих долот, а потом эти режимы пересчитывают для долот требуемых типов и диаметров.

Определенные таким образом параметры режимов бурения должны быть уточнены с учетом технических возможностей буровой установки.

При переходе на долото другого типа осевую нагрузку на долота определяют по формуле

Gм = Gc nzмtzм (8.33)

или по формуле

Gм = Gc (8.34)

где nz - коэффициент перекрытия долота; tz - шаг зубьев; индекс «с» относится к долотам, которыми велось бурение и для которых установлен рациональный режим бурения на основе промысловых статистических данных о работе этих долот, а индекс «м» - к долотам, которыми предполагается вести бурение.

Частоту вращения долот (мин-1) можно пересчитать по формуле

Пм = nc ddшмс, (8.35)

dш.сzм

где dш и z - то же, что и в уравнении (8.28).

Подачу промывочной жидкости при роторном бурении и при бурении электробурами можно оставить без изменения или несколько повысить, так как при переходе на долото другого типа процесс разрушения породы пойдет более интенсивно, а следовательно, должна быть более интенсивной и промывка.

В турбинном бурении изменение подачи промывочной жидкости может быть вызвано не только технологическими (промывка), но и энергетическими условиями вследствие изменения момента сопротивления на доло-

те или при переходе на другой тип турбобура (например, с односекционно-го на двухсекционный) и т.д.

Пример 4. Определить осевую нагрузку на долото № 11 типа М (nzм = = 1,14; tzм = 30 мм), если при бурении долотами типа С такого же диаметра (nzc = 1,35; tzc = 25 мм) рациональная осевая нагрузка на долото составляет 103 кН.

По формуле (8.33)

Gм = 10311430 = 104,3 кН.

м 1,35 • 25

Пример 5. Определить частоту вращения долота 3Б11МЛ (dш,м = 170 мм; zм = 18), если при бурении долотами 3Б11С (dш,c = 173 мм; zc = 21) рациональная частота вращения долота составляла 295 мин - 1.

Частоту вращения долота определяем по формуле (8.35):

пм = 29517-:1 = 338 мин1.

м 173 • 18

При переходе на долота меньшего диаметра стремятся сохранить одинаковые условия разрушения проходимых пород, т.е. равные механические скорости проходки. Этого можно достичь, если при уменьшении диаметра долота не допускать снижения частоты вращения долота, удельной нагрузки на породу и степени очистки забоя и долота от выбуренной породы и промывки ствола скважины.

Осевая нагрузка на долото

G2 = G1 nz2tz2D2, (8.36)

nz1tz1D1

где индекс «1» относится к долотам большего диаметра, которыми велось бурение и для которых установлен рациональный режим бурения на основе промысловых статистических данных о работе этих долот, а индекс «2» - к долотам меньшего диаметра, которыми предполагается бурить.

Если исходить из условия равенства механической скорости проходки, то n2 = n1; если исходить из условия тм,н = const, то частоту вращения долота (мин - 1) можно подсчитать по формуле

П2 = П1 ddш2ZD1. (8.37)

dш1z2D2

Подачу промывочной жидкости (л/с), исходя из технологических условий, определяют по формуле

Q = XQ1 Dbd, (8.38)

D2 - d2

где X - коэффициент, учитывающий увеличение стесненности кольцевого пространства при переходе на долота меньшего диаметра (при уменьшении диаметра долота на один номер можно принимать X = 1,07-1,21); d - наружный диаметр бурильных труб.

Пример 6. Определить осевую нагрузку на долото 3Б9С (nz2 = 1,36; tz2 = 18 мм; D2 = 214 мм), если рациональная осевая нагрузка на долото 3Б11С (nz1 = 1,35; tz1 = 25 мм; D1 = 269 мм) составляет 147,5 кН.

По формуле (8.36)

л л-7 iz 1.36 • 18 • 214 oci тт

G2 = 147,-= 85,1 кН.

2 1,35 • 25 • 269

Пример 7. Определить подачу промывочной жидкости при бурении долотами № 9 с использованием бурильной колонны диаметром 141 мм, если рациональная подача промывочной жидкости при бурении долотами № 11 с использованием бурильной колонны диаметром 168 мм составляет 39 л/с.

Принимая X = 1,14, по формуле (8.38) находим

,-,г,1,14(2142 -1412) „,,,, ,

Q = 3 - = 26,6 л/с.

2692-1682

Подачу промывочной жидкости (л/с) в турбинном бурении в зависимости от энергетических условий при переходе на долота меньшего диаметра можно определить по формуле

Q2 = Q1 Dj, (8.39)

где Ам2 и Ам1 - параметр Ам соответственно для турбины меньшего и боль-

Н • м • м

шего диаметра, -=-.

(л/с)2кН

При заданной подаче промывочной жидкости для турбины меньшего диаметра Ам определяют по следующей упрощенной формуле:

= Ам1- 11 I . (8.40)

Зная Ам2, можно определить требуемое число ступеней k2 турбины турбобура меньшего диаметра:

k2= Ам2/ Aмl(l), (8.41)

где Ам1(1) - параметр Ам одной ступени турбины меньшего диаметра.

Пример 8. Определить подачу промывочной жидкости при бурении долотами условного размера № 9 турбобура Т12М3-7 1/2, если при бурении долотами условного размера № 11 на турбобурах Т12М3-9" рациональная подача промывочной жидкости составляет 39 л/с.

По формуле (8.39) подача

Q = 39214 = 28,7 л/с.

260,1150

Пример 9. Определить параметр Ам турбины меньшего диаметра для условий примера 8, если Q2 = 26,6 л/с. По формуле (8.40)

Ам2 = 0,0987 256

= 0,1258 Н м2м .

(л/с)2кН