 |
Вопрос 32. Отличительные особенности трубных и замковых резьбовых соединений.
|
|
|
|
Вопрос 32. Отличительные особенности трубных и замковых резьбовых соединений.
Основное отличие трубного замкового соединения от замкового состоит в резьбе. Трубная резьба непригодна для частого и быстрого свинчивания и развинчивания, недостаточно износостойка. Замковая резьба имеет меньшее количество зубьев и большую конусность, что обеспечивает быструю сборку труб, но при этой трубная резьба обеспечивает плотность резьбовых соединений и предупреждает самоотвинчивание.
Вопрос 33. Понятие о режимах бурения. Параметры режима бурения и критерии его эффективности. Область их применения.
Режим бурения – под режимом бурения понимаем зависящее от оператора (бурильщика) сочетание параметров, характеризующих технологический процесс бурения (т. е. то как ведется), влияющих на показатели бурения (V-ть, S-ть и др. ) и могут быть изменены в процессе одного долбления или для разных долблений.
Параметры режима бурения:
-
– нагрузка на долото, кН -
– частота вращения долота, об/мин -
– расход в единицу времени очистного агента (л/с, м3/с) - Тип и параметры ПЖ.
Результатами бурения – темп углубления скважины ( 
). Различный режим бурения для одних и тех же пород на разных глубинах.
Для улучшения ТЭП бурения необходима постоянная оптимизация параметров РБ и выбор ПРИ:
Основные критерии: 
и $.
Объект – горные породы, их характеристики ( 
, условия их залегания, характеристики и т. п. ).
Предмет – технические средства (долота, БИ и т. п. ).
Субъект – технология бурения (как вести бурение) → характеризует режим бурения.
Итог – результат, показатель этого труда.
Вопрос 34. Классификация режимов бурения. Определения. Отличительные особенности. Порядок разработки РБ.
|
|
|
В. С. Федоровым определены 3 режима бурения:
1. Скоростной режим бурения → гармоничное сочетание параметров режима
бурения, обеспечивающее достижение наилучших количественных показателей
(V-ть, S-ть – 1 место) и требуемых качественных показателей (Качество – 2 место)
при отсутствии ограничений со стороны технической вооруженности БУ в их
реализации.
2. Оптимальный или рациональный режим бурения → -//-// при наличии
ограничений -//-//-. Достигаются наилучшие ТЭП в данных условиях бурения.
3. Специальный режим бурения → для решения специальных задач: проходка
в интервалах осложнений (осыпи и обвалы стенок скважины, поглощения ПЖ);
минимальные искривления; максимальный выход керна, вскрытие ПП и т. п.
4. Опытные режимы бурения – опытно-промысловые испытания, единичный случай.
Порядок разработки режима бурения делится на 2 части:
1. Разработка собственно режима бурения (Параметры РБ).
2. Установление требований к технической характеристике узлов БУ
(средства обеспечения данного режима бурения), с учётом оценки основных характеристик горных пород (н-р: напряженного состояния)
Вопрос 35. Определение основных параметров РБ.
В числе параметров режима бурения традиционно выделяются следующие:
- вес инструмента,
- осевая нагрузка на долото,
- частота вращения бурового долота,
- крутящий момент на роторе установки,
- расход бурового раствора/промывочной жидкости,
- качественные характеристики и особенности промывочной жидкости/бурового раствора,
- период времени пребывания долота в забое.
Часто выделяют и другие параметры режима бурения, такие как давление бурового раствора на выкиде насоса, уровень раствора в емкостях и другие. Для лучшей оценки работы буровой техники также учитываются параметры режима свинчивания и развинчивания бурильных труб и обсадных труб, а именно – показатель крутящего момента на механическом ключе.
|
|
|
В зависимости от применяемого способа бурения наблюдается различная степень взаимозависимости параметров режима бурения друг на друга. Так, при использовании роторного способа бурения существует большая свобода выбора комбинаций параметров, поскольку их прослеживаемая взаимосвязь гораздо слабее. В случае же применения турбобуров каждая переменная оказывает существенное влияние на остальные. Например, при увеличении подачи промывочного раствора с сохранением текущей нагрузки на долото – частота вращения будет увеличиваться в прямом соотношении. Если же увеличить нагрузку на долото, сохраняя показатель расхода, количество оборотов вала за единицу времени также будет сокращаться.
Вопрос 36. Определение требуемых характеристик узлов БУ.
Буровая вышка предназначена для подъема и спуска бурильной колонны и обсадных труб в скважину, последующего удержания бурильной колонны на весу во время бурения, а также для размещения в ней талевой системы, бурильных труб и оборудования, необходимого для осуществления процесса бурения. Высота используемой вышки находится в прямой зависимости от глубины бурения скважины: чем глубже скважина, тем выше должна быть вышка. Основные параметры вышек — максимальная нагрузка и размеры — высота и площадь основания.
Лебедка буровой установки выполняет функции спуска и подъема бурильной колонны, спуска обсадных колонн и пр. Так же буровая лебедка может применяться для передачи мощности от двигателя к ротору, а так же других вспомогательных работ. Буровая лебедка установлена на раме, на которой установлены подъемные и трансмиссионные валы, ленточный и гидравлический тормоза и пульт управления.
К основным параметрам буровых лебёдок относится мощность, скорости подъёма, тяговое усилие, длина и диаметр барабана лебёдки. Мощность лебёдки определяется полезной мощностью на её барабане, которая должна быть достаточной для выполнения спускоподъемных операций и аварийных работ при бурении и креплении скважин заданной конструкции. Максимальная скорость подъёма ограничивается безопасностью управления процессом подъёма и предельной скоростью ходовой струны, при которой обеспечивается нормальная навивка каната на барабан лебёдки. Число ступеней передач (скоростей) зависит от типа привода буровой лебёдки. Диаметр барабана лебёдки выбирают в зависимости от диаметра талевого каната. Длина барабана выбирается с таким расчётом, чтобы при заданном его диаметре обеспечить навивку каната в три-четыре слоя.
|
|
|
Талевая система буровых установок необходима для преобразования вращательного движения барабана лебедки в поступательное движение – вертикальное перемещение крюка. Через канатные шкивы кронблока и талевого блока пропускается талевый канат, один конец которого крепится неподвижно. Другой конец, называемый ходовым, крепится к барабану лебедки.
Талевая система состоит из:
1. Неподвижной части – кронблока, устанавливаемого наверху фонаря вышки. Кронблок представляет собой раму, на которой смонтирована ось и опора со шкивами.
2. Подвижной части: талевого блока, талевого каната, крюка и штропов. Талевый блок состоит из сварного корпуса, в котором помещены шкивы и подшипниковые узлы.
Для очистки забоя и ствола скважины от выбуренной породы, а так же для ее выноса на поверхность и охлаждения долота, в буровую скважину необходимо подавать буровой раствор. Для этой цели используют буровые насосы, которые обеспечивают нагнетание бурового раствора в скважину. Технологическим требованиям наиболее удовлетворяют поршневые насосы, которые обеспечивают наименьшую степень неравномерности давления на выходе.
Расчет основных параметров талевого блока включает в себя определение диаметра шкивов, выбор талевого каната и подшипников.
Циркуляционная система буровой установки предназначена:
· для приготовления бурового раствора с требуемыми характеристиками;
· для очистки бурового раствора от выбуренной породы;
· для хранения запаса бурового раствора;
· для дегазации бурового раствора (при необходимости);
· для химической обработки бурового раствора;
|
|
|
· для подачи раствора в скважину;
· удаления шлама.
Система состоит из вибросита, пескоотделителя, илоотделителя, центрифуги и дегазатора.
Вертлюг буровой установки является промежуточным звеном между не вращающейся талевой системой и бурильным инструментом. При бурении скважин вертлюг обеспечивает свободное вращение бурового инструмента с одновременным подводом промывочной жидкости в бурильную колонну. Для обеспечения подачи бурового раствора вертлюг соединен с напорной линией при помощи гибкого бурового рукава. Параметры вертлюга должны отвечать требованиям бурения и промывки скважин и одновременно соответствовать аналогичным параметрам подъёмного механизма и буровых насосов. Допустимая статическая нагрузка, динамическая нагрузка, максимальное давление прокачиваемой жидкости, диаметр проходного отверстия ствола, высота штропа.
Крюкоблок буровой установки это талевый блок, жестко соединенный с крюком. В процессе бурения он воспринимает крутящий момент от вертлюга, при вращении бурильной колонны ротором, надёжно удерживает в зеве крюка штроп вертлюга; при спускоподъемных операциях надежно удерживает штропа, обеспечивает легкость манипуляции в процессе захвата и освобождения.
Вопрос 37. Баланс мощности и КПД роторного бурения.
Мощность на роторе = (мощность на преодоление сопротивления долота) + (сопротивление вращения и БК) + (ротор, двигатели, карданный вал, коробка переключения передач и т. п. + м. б. ДВС).
η = 
Мощность: N = ∆ Р х Q х η. Важную роль играет кинематическое отношение i = Z ротора⁄ Zстатора → определяет М и n.
|
|
|
