Кондуктор Ш 324 мм проектується на глибину 100 м з метою перекриття відкладень, де можливі обвали стінок свердловини, вихід бурового розчину. Кондуктор обв’язується противикидним обладнанням для безпечного виявлення водопроявляючих горизонтів з пластовим тиском рівним умовному гідростатичному при бурінні під 245 мм колону. Буріння під кондуктор діаметром Ш 324 проектується тришарошковими долотами ІІІ–295,3 С3-ГВ2 з одночасним розширенням РШ–394ТКЗ.

Проміжна колона Ш 245 мм проектується на глибину 2200 м з метою перекриття нестійких соленосних відкладень де можливі обвали стінок свердловини, утворення каверн і т.д. підйом цементного каменю до устя свердловини. Для безпечного ведення бурових робіт при виявленні продуктивних горизонтів при бурінні під експлуатаційну колону на усті встановлюється противикидне обладнання. Буріння в інтервалі під проміжну колону (100-2200 м) долотами Ш 295,3 мм С3-ГВ2; 295,3 МС-ГВ2 “ЗК” і 295,3 СГ-В “3К”.

Експлуатаційна колона Ш 146 мм проектується на глибину 4000 м з метою відокремлення продуктивних горизонтів, випробування свердловини і подальша її експлуатація. Буріння під експлуатаційну колону проектується тришарошковими долотами Ш 215,9 СГ-НУ; Ш 215,9 С3-ГНУ; Ш 215,9 МС3-ГН; Ш 215,9 М3-ГНУ; Ш 215,9 Т3-ГНУ.

Ш324мм Ш245мм Ш146мм

1

100м

2

2200м

3

4000м

1–кондуктор; 2–проміжна колона; 3–експлуатаційна колона

Рисунок 4.1 – Конструкція свердловини глибиною 4000м

Компоновка бурильної колони наступна

Типорозміри труб | Довжина комплекту

ТБВ – 140х11Д

ТБВП – 127х9,2Е

ТБВП – 114х9Е

ОБТ – 178х44Е | 1860 м

1200 м

1000 м

140 м

Спосіб буріння – роторний, частота обертання стопа ротора 80 хв-1 . Густина бурового розчину при бурінні під проміжну колону рівна 1300 кг/м3, яка забезпечує нормальні умови буріння без додаткових затрат. При бурінні під експлуатаційну колону густина бурового розчину 1180 кг/м3, яка забезпечує нормальні умови буріння і створює необхідний протитиск.

Вибір бурової установки

Розрахунок навантаження на гаку ведуть для обсадних і бурильних труб

Вага обсадної колони

Qok = Lo· qo; (4.1)

де Lo – глибина спуску колони, м;

qo – вага погонного метра труби, н/м;

Qok = 2200·595 = 1,309 мн

Вага бурильної колони

Обк = Lтіqті+ Lотіqоті+Gq, (4.2)

де Lті Lоті – довжини секцій бурильних і обважнених бурильних труб,м;

qті qоті – вага погонного метра бурильних труб і ОБТ, н/м;

Gq – вага долота при роторному бурінні, Н.

Qбк = 1860·350+1200·235+1000·233+140·1560+3780=1,387 МН

Вага експлуатаційної колони

Qe= 4000·320=1,344 МН

Вибираємо стандартне значення найбільшого навантаження на гаку

, виходячи з умови

В нашому випадку знаходиться в межах 1,5?>2,08

Стандартне значення найбільшого навантаження на гаку для глибини буріння більше 4000 м і навантаження на гаку 3,2МН нам підходить 7-й клас бурових установок. З 7-го класу вибираємо бурову установку “Уралмаш–3Д-76” у якої =3,2МН; =5000 м

Вибір бурового насоса

Основними характеристиками бурових насосів являється тиск, подача і корисна потужність. Для знаходження цих проведемо розрахунок режиму промивки глибиною 4000 м.

Для вибору даних і проведення розрахунків використовуємо ГТМ і технічний проект на будівництво свердловини

Максимальні втрати тиску при бурінні під експлуатаційну колону в інтервалі 2200-4000 м будуть на глибині 4000 м.

Довжина бурильних труб

Для нормального виносу вибуреної породи з свердловини при бурінні швидкість потоку бурового розчину в кільцевому просторі повинна бути Vk=0,4…1,0 м/c. Приймаємо Vk=1 м/с

Для забезпечення цієї швидкості подача повинна бути

, (4.3)

де Q – площа поперечного перерізу кільцевого простору свердловини, м2

, (4.4)

де – діаметри долота і бурильних труб, м;

S=0,785 (0,21592-0,1402)=0,02м2

Для забезпечення швидкості Vk=1 м/с, подача насоса повинна бути

Qн=1,0·0,02=0,02м3/с

Необхідний тиск насосів складається з суми втрат тисків у всіх ланках циркуляційного комплексу

Р=Рбт+Робт+Ркп+Рд+Рз+Ро, (4.5)

де Рбт – втрати тиску в бурильних трубах, Па;

Робт– втрати тиску в ОБТ, Па;

Ркп– втрати тиску в кільцевому просторі, Па;

Рд– втрати тиску в промивних отворах долота, Па;

Рз– втрати тиску в бурильних замках, Па;

Ро втрати тиску в обв’язці, Па.

Втрати тиску знаходимо за формулою Дарсі-Вейсбаха

, (4.6)

де р – коефіцієнт гідравлічного опору, р=0,02;

q –густина бурового розчину, кг/м3, q=1180 кг/м3;

dвнбт – внутрішній діаметр бурильних труб, м;

lбт – довжина бурильних труб, м;

Vсрбт – середня швидкість руху рідини в бурильних трубах, м/с;

м/с

Втрати тиску в бурильних трубах Ш 140 мм

Середня швидкість руху бурового розчину в бурильних трубах Ш 127мм

м/с;

Втрати тиску в бурильних трубах Ш 127 мм

Середня швидкість руху рідини в бурильних трубах Ш 114 мм

Сумарні втрати тиску в бурильних трубах

Втрати тиску в ОБТ аналогічно втратам в бурильних трубах

;

м/с

;

Втрати тиску в кільцевому просторі

, (4.7)

де Vкп1– швидкість руху рідини в кільцевому просторі між бурильною колоною і внутрішньою стінкою проміжної колони, м/с;

Vкп2 – швидкість руху рідини в кільцевому просторі між бурильною колоною і стінкою свердловини, м/с;

Vкп обт – швидкість руху рідини в кільцевому просторі між ОБТ і стінкою свердловини, м/с;

м/с;

Vкп2=0,9м/с;

м/с

Втрати тиску в бурильних замках

(4.8)

де вк – дослідний коефіцієнт, вк=2;

dз =0,101м – внутрішній діаметр бурильних замків;

пз =lбт /lI бт=3860/11,5=353 шт;

;

Втрати тиску в прошивочних отворах долота

, (4.9)

де мд – коефіцієнт витрати для трьохшарошкових доліт, мд=0,65;

V0 – швидкість руху рідини в верхньому перерізі промивочного пристрою, м/с;

, (4.10)

де F0 – площа перерізу отвору насадок долота, м2;

м2

м/с

Втрати тиску в обв’язці знаходимо за формулою

, (4.11)

де – сума коефіцієнтів опору

, (4.12)

де л1=1,1?105м-4– стояк Ш 140 мм;

л2=1,2?105м-4 – буровий рукав;

л3=0,9?105м-4 – вертлюг;

л4=1,8?105м-4 – ведуча труба Ш 112 мм;

Сума гідравлічних втрат складає

Корисна сумарна потужність складає

, (4.13)

де Qc=Qн – сумарна подача насосів, дм3/с;–

необхідний тиск в насосі, Мпа.

кВт

Привідна потужність насосів складає

, (4.15)

де з=0,75 – ККД насосів

кВт

За розрахунковими, подачею, гідравлічними втратами і привідною потужністю вибираємо для промивки свердловини при бурінні на глибину 4000 м два бурові насоси НБ-600

Розрахунок клапанної пари

Розрахунок клапана для бурових насосів зводиться до розрахунку тарілки клапана на напруження