Расчет бурильной колонны - Проект строительства эксплуатационной нефтяной скважины глубиной 1640 м

Бурильная колонна состоит из следующих элементов: утяжеленных бурильных труб (УБТ), стальных (СБТ) или легкосплавных бурильных труб (ЛБТ), ведущей бурильной трубы, резьбовых переводников, центраторов и калибраторов.

Бурильные колонны бывают одноразмерными (составленными из бурильных труб одного и того же наружного диаметра) и многоразмерными (составленными из бурильных труб различных наружных диаметров).

Нижний участок бурильной колонны составляют из УБТ, устанавливаемых непосредственно над долотом или забойным двигателем. Использование гладких УБТ рекомендуется только при бурении с забойными двигателями. Так как проектируемая скважина бурится роторный способом в породах, склонных к сальникообразованию, то необходимо использовать УТБС со спиральными канавками.

По справочным данным [8] принимаем УБТ-178, наружный диаметр которых - 178 мм, внутренний - 80 мм.

Наружный диаметр бурильных трубравен 127 мм. Внутренний диаметр примем равным 107 мм. Произведем расчет бурильных труб для интервала бурения 300-1640 м (так как на интервале возникают наибольшие напряжения) по приведенным выше формулам.

Определяем количество УБТ (длину одной трубы принимаем равной 9,5 м):

Тогда фактическая длина УБТ станет равной: LУбт = lУбт-nУбт = 18-9,5=171 м. Общая длина бурильных труб (в м) равна разности глубины скважины и общей длины УБТ:

Наибольшее усилие растяжения (в Н), возникающее в момент подъема бурильной колонны из скважины:

Примечание: для расчетов принимаются бурильные трубы с наружным диаметром 127 мм, толщиной стенки 10 мм. Масса одного погонного метра бурильных труб, УБТ составляет соответственно 28,9 кг и 123 кг. Масса долота 215,9 ТЗ-ГАУ равна 35 кг. Усилие затяжки инструмента принято равным 0,5-105 Н.

Находим растягивающие нагрузки при подъеме инструмента:

Проверяем трубы на прочность на растяжение:

Данному условию удовлетворяют бурильные трубы группы прочности С с толщиной стенки д = 10 мм.

Определяем мощность, затрачиваемую на вращение долота (в Вт):

Мощность холостого вращения (в Вт) равна:

Подводимая мощность (в Вт):

Определяем угловую скорость вращения (в рад/с):

Крутящий момент (в Н-м) равен:

Рассчитываем полярный момент инерции (в м3):

Касательные напряжения (в Па) равны:

Растяжение в процессе бурения рассчитывается как:

Находим усилие растяжения в процессе бурения:

;

Максимальные напряжения вычисляются как:

По справочным данным [4] выбираем бурильные трубы группы прочности Д (уТ = 372 МПа).

Похожие статьи




Расчет бурильной колонны - Проект строительства эксплуатационной нефтяной скважины глубиной 1640 м

Предыдущая | Следующая