Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования




Скачать 0.99 Mb.
Название Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
страница 4/8
Тип Методические указания
rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Методические указания
1   2   3   4   5   6   7   8

Рекомендуемые соотношения диаметров долот и бурильных труб

Диаметр , мм

Диаметр долота

Диаметр УБТ

Диаметр СБТ

Диаметр ЛБТ

120,6

95/89

60,3/73

60,3/73

139,7; 145

114;133/108

73;89

73;89

151

121;133/108;114

89

90

165,1

133;145,6/121

101,6

103;108

190,5

159/146

114;127

114;129

215,9

178/159

127;140

129;147

244,5

203/178

146;168

147;170

269,9

219;229/203

146;168

170

295,3;320

229;245;254/219;229

168

170

349,2

245;254/229;245

168

170

393.7и более

273;299/254;273

168

170

Примечание. В числителе - для нормальных условий, в знаменателе- для осложнённых условий бурения.

Если Dн1< 0,75 Dн0, где Dн1 и Dн0 соответственно наружный диаметр СБТ и УБТ, то следует использовать ступенчатую конструкцию КНБК, при этом между диаметрами секций УБТ снизу вверх должно сохраняться то же соотношение. Определённые таким образом значения диаметров округляются до ближайших стандартных размеров, приведённых в табл. 1. В том случае, если КНБК получается многоступенчатым, количество труб в ступенях выше первой может быть равно длине одной свечи или трубы. При роторном бурении необходимо использовать УБТС во всех секциях.

Длину КНБК L0 , как правило, определяют из условия, создания всей нагрузки на долото Gд весом УБТ и при этом, так чтобы их верхняя часть находилась в растянутом состоянии. Однако в связи с массовым распространением скважин со сложными профилями данное условие не является обязательным.

L0 =

Найденная по (1.1) длина корректируется с таким расчётом, чтобы длина УБТ составляла целое число.

Если на разных участках ствола скважины нагрузка на долото Gд и зенитный угол α разные, то необходимо взять ту пару их значений, которая даёт большее значение L0. Если большое значение L0 обусловлено высокими значениями зенитного угла / (например при бурении пологих и горизонтальных скважин), то УБТ следует размещать на вертикальном участке или участке с малым зенитным углом на ближайшем расстоянии от долота. При необходимости на участке между долотом и УБТ устанавливаются толстостенные бурильные трубы (ТБТ), позволяющие минимизировать поперечные деформации, вызванные осевой нагрузкой , а также устанавливаются опорно – центрирующие элементы в местах возникновения указанных деформаций.(расчёт). Жесткость КНБК должна быть не ниже жёсткости обсадной колонны, спускаемой после бурения данного интервала. При бурении с использованием ЗД последний учитывается в расчётах как элемент КНБК.

Динамические напряжения вызваны динамическими нагрузками, причины возникновения которых очень разнообразны и трудно поддаются количественной оценке. Наиболее известные причины – вибрация от работы долот, резкие остановки при прохождении уступов, аварийные работы с применением ударных механизмов, гидравлические удары резкая посадка колонны труб на элеватор или клинья в клиновом захвате.

1.8. Пример расчёта бурильной колонны при использовании забойных двигателей.

Особенностью расчёта бурильной колонны при использовании забойных двигателей является то, что касательными напряжениями в силу их незначительности пренебрегают. Расчёт начинают с определения допустимой глубины спуска одноразмерной колонны или секции бурильных труб с учётом коэффициента запаса прочности на разрыв, затем производят расчёт на избыточное внутреннее и при необходимости наружное давления, а также проверочный расчёт на прочность в клиновом захвате.

Исходные данные:

- Пр. глубина скважины Н – 1900 м

- КНБК и типоразмер бурильных труб приняты по опыту бурения и с учетом оснащенности бурового предприятия– турбобур ТРМ-195 18 м, вес 3100 кг + УБТ Ø178 – 10 м, q – 145 кг/п.м.

- Плотность бурового раствора – 1300 кг/м3.

- Бурильные трубы Ø127 мм гр.пр. Дх9,2; Приведённый вес 1п.м, q = 31 кг.

- Коэффициент запаса прочности на разрыв Кз = 1,3.

- Коэффициент, учитывающий силы инерции и сопротивления при подъеме – Кд – 1,15.

- Перепад давления на КНБК – 5,9 МПа

-Максимальное давление в бурильных трубах на устье 10 мПа.

- Глубина опорожнения бурильной колонны при работе ИП – 1000м.

1.Определяется допустимая глубина спуска бурильной колонны, составленной из труб Ø127 мм гр.пр. Дх9,2 из выражения:

,

Где QpТ ·– допускаемая растягивающая нагрузка с учётом запаса прочности;

G- вес КНБК и забойного двигателя кГ;

Р0- перепад давления в КНБК кГ/см2;

S0- площадь сечения канала бурильной трубы см2;

F1- площадь сечения трубы по металлу

q- вес 1 метра бурильной трубы кГ;

ρж и ρм – плотность промывочной жидкости и материала труб соответственно;

Определяется допустимое растягивающее усилие для данного топоразмера труб



Определяем допустимую длину бурильных труб длинного типоразмера



Произведем проверочный расчет на разрыв с учетом растягивающего усилия от перепада давления в ГЗД и долоте



Напряжение в теле трубы, площадь сечения которой составляет 0,0034м2 определяем из выражения



Коэффициент запаса прочности составит



Условие запаса прочности выполнимо.

Проверка на внутреннее избыточное давление.

Расчёт производится путём определения величины напряжения, обусловленного максимально возможным внутренним избыточным давлением и его сравнением с допустимым для данного типоразмера труб.

σр = ;

где Рв.и. - ожидаемое внутреннее избыточное давление в колонне бурильных труб на рассчитываемой глубине;

Dв – внутренний диаметр труб;

t – толщина стенки трубы;

Kр – коэффициент разностенности труб (принимается 0, 875).

σр = 10·0,1086 / 2·0,785·0,0092= 7,5 МПа



n=38/7,5 = 5,06 > 1,15

Проверка на наружное избыточное давление.

Для вычисления запаса прочности на наружное давление при условии опорожнения бурильной колонны на 1000м необходимо определить его значение для данной глубины и сравнить с допустимым для используемого типоразмера труб. Поскольку бурильная колонна до глубины H=1000м заполнена воздухом при атмосферном давлении Рв=0; Затрубное пространство в том же интервале заполнено буровым раствором ρ=1300кг/м3

Рн.и.= ρ·g·H=1300· 9,8·1000= 12,74 МПа

Предельное (соответствующее пределу текучести) наружное давление для рассматриваемого типоразмера труб составляет 40,32МПа, следовательно



Проверка на прочность в клиновом захвате

Для определения коэффициента запаса прочности в клиновом захвате используем табличное значение Qтк с применением коэффициента обхвата С=0,9.

Табличное значение Qтк для труб группы прочности «Д» с толщиной стенки 9,2мм составляет 1091кН или 109 100кг, с учётом коэффициента обхвата С=0,9

Qтк =1091·0,9 = 981кН = 98100кГ

Вычисляем коэффициент запаса прочности:



Условие необходимого запаса прочности выполнены.

Допустимые веса бурильных колонн при использовании клинового захвата.

Длина клиньев,мм

Группа

Прочности

Стали.

Диаметр труб, ММ.

89

114

127

140

Толщина стенки трубы, мм.

300




7

9

11

7

8

9

10

11

7

8

9

10

8

9

10

11

Д

59

74

88

73

83

93

102

112

80

91

102

112

99

111

122

134

К

77

97

116

96

109

122

134

147

106

120

134

148

130

146

161

176

Е

85

107

128

106

120

134

148

161

116

132

148

163

143

160

177

193

Л

100

126

151

125

142

159

175

191

137

156

174

192

169

189

209

229

М

116

146

174

144

164

183

202

220

158

180

201

222

195

218

241

264

400

Д

61

77

91

77

87

97

107

117

85

96

107

118

105

117

129

141

К

80

101

120

101

114

128

141

153

111

126

141

156

138

154

170

186

Е

88

111

132

111

126

140

155

169

122

139

155

171

151

169

187

204

Л

104

131

156

131

148

166

183

199

144

164

183

202

179

200

221

241

М

120

151

180

151

171

191

211

230

167

189

211

233

206

231

255

278

1.9.Условные обозначения, используемые в разделе 1.

Символ

Значение символа

Единица измерения

Dн

Наружный диаметр трубы

мм; м

Dв

Внутренний диаметр трубы

мм; м

Dдол

Диаметр долота

мм; м

Dскв

Диаметр скважины

мм; м

Dср

Средний диаметр трубы

мм;м

dзм

Диаметр замка бурильных труб

Мм;м

S

Поперечное сечение тела трубы

мм2; м2

S0

Площадь поперечного сечения канала трубы

мм2; м2

σн

Нормальное напряжение

Па

σт

Предел текучести материала трубы

Па

σдоп

Допустимое напряжение

Па

σрез

Результирующее напряжение

Па

σр

Предел прочности

Па

σрад

Радиальные нормальные напряжения

Па

τ

Касательные напряжения

Па

Fкр

Сжимающее осевое усилие при котором происходит продольная деформация труб.

Н

Fр

Растягивающее усилие под воздействием собственного веса и перепада давления на долоте и ГЗД.

Н

Fр. кр

Допустимое растягивающее усилие с учётом запаса прочности.




z

Глубина рассматриваемого сечения

м

G

c индексом

Вес бурильных труб, УБТ, ГЗД, КНБК и других элементов бур. колонны.

Н

L

c индексом

Длина бурильных труб, УБТ, ГЗД, КНБК и других элементов бур. колонны.

м

Кзп

Коэффициент запаса прочности, зависит от способа и условий бурения.




Кд

Коэффициент динамичности принимается равным 1,15




Р0

Перепад давлений на ВЗД и долоте

Па

Рв.и.

Внутреннее избыточное давление

Па


1   2   3   4   5   6   7   8

Похожие:

Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования icon Рабочие программы учебных дисциплин (модулей) министерство образования...
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования icon Методические указания Новокузнецк 2012 Министерство образования и...
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования icon Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение...
Министерство образования и науки российской федерации федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального...
Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования icon Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное...
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования icon Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное...
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования icon Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное...
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования icon Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное...
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования icon Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное...
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования icon Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное...
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования icon Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение...
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования icon Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение...
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования icon Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение...
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования icon Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное...
Утверждено: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кемеровский государственный сельскохозяйственный...
Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования icon Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение...
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования icon Российской федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования icon И науки российской федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Руководство, инструкция по применению






При копировании материала укажите ссылку © 2024
контакты
rykovodstvo.ru
Поиск