Проектирование профиля и расчеты, связанные с проводкой скважины в заданном направлении.

При выборе типа профиля учитывают глубину скважины, величины отхода забоя по горизонтали, количество продуктивных пластов и влияние самопроизвольного искривления ствола скважины на различных глубинах. При этом руководствуются указаниями работ [29, 30]. При этом следует учитывать, что: а) смещение забоя скважины от вертикали (больше или меньше 300 м) не является единственной предпосылкой для обоснования 3-х или 4-х интервального профиля; б) допустимые радиусы искривления оси скважин расчитывают в том случае, если это необходимо.

Далее выбираются и уточняются типоразмеры забойных двигателей для бурения на каждом участке профиля; выбираются (а иногда рассчитываются элементы компоновок) компоновка низа бурильной колонны для тех же участков скважины; указываются методы и оборудование для контроля положения ствола скважины в пространстве, способы исправления отклонений от проектного профиля по зенитному углу и азимуту.

Если скважина вертикальная, то в этом разделе разрабатываются мероприятия, обеспечивающие качественную проводку такой скважины.

Тип и свойства промывочной жидкости. Тип и параметры промывочной жидкости принимаются по данным, привезенным студентом из района практики (можно привлечь результаты выполнения курсовой работы по курсу "Промывочные жидкости"). Материал можно представить в виде таблиц и коротко пояснить необходимость принятых величин параметров промывочной жидкости.

Выбор долот и типа их промывочных узлов.

Выбор типа долот следует начинать с рекомендаций ВНИИБТ, учитывающих твердость и абразивность горных пород. Затем на основании обработки данных о работе долот на данной площади с использованием рекомендаций, полученных при испытании новых долот, выбрать наиболее эффективные долота для бурения скважины в каждом интервале условно одинаковой буримости. В качестве базовых скважин желательно выбирать опорно-технологические или такие, на которых проводились исследования по режиму бурения, по испытанию долот и т.д.

По возможности оценить эффективность работы долота для каждого рейса по критерию минимума стоимости метра проходки (h_д)

Окончательный выбор типоразмеров долот для разбуривания каждого интервала бурения делают на основании результатов анализа их работы в конкретных условиях. При прогнозировании работы долот возможный технологический эффект можно оценивать по данным, полученным из опыта бурения в других районах со сходными теологическими условиями.

Ввиду громоздкости работ по сбору и обработке промысловых данных по отработке долот с целью выбора эффективного типа долота для бурения скважин в интервалах одинаковой буримости пород в данном курсовом проекте допускается выбор типа долота согласно классификационным таблицам соответствия (КТС) типа шарошечных долот свойствам горных пород [1, табл.8]. Для этого достаточно на эталонной таблице отложить найденные выше для определенного интервала бурения значения К_т, и К_а и найти требуемый тип долота, а затем уточнить модель долота на основе анализа промысловых данных раздела 2.1 рекомендуемого плана к выполнение проекту. Тип долота можно выбрать, используя обобщенные КТС [1, табл.7]. В этом случае необходимо строить фактические гистограммы процентного содержания пород с различными значениями К_т и К_а и,. сравнивая их (гистограммы) с эталонными, находить требуемый тип долота.

Тип промывочного узла долот выбирают по промысловым материалами, информации литературных источников [11, 12, 13] и др. Наиболее эффективно применять центральные насадки, насадки с вибрирующей струей, выходящей из насадок, две боковые насадки, приближенные к забою при отсутствии третьего бокового промывочного узла (для свободного выхода шлама из - под долота).

При этом стенки скважины не будут разрушаться от воздействия встречных: потоков жидкости, движущейся на забой и с забоя [11]. Предпочтение следует отдавать долотам, которые характеризуются высокой механической скоростью, стойкостью вооружения и опор, обеспечивают снижение стоимости 1м проходки. На значительных глубинах следует применять долота, обеспечивающие наиболее высокую рейсовую скорость, т.е. характеризующиеся большими значениями величин проходки на долото при приемлемых значениях механической скорости.

Выбор способа бурения.

При курсовом проектировании целесообразно выбрать способ бурения согласно рекомендаций работы [2], т.е. выявить условия способствующие эффективному применению одного из способов вращательного бурения, определить частоты вращения долота (n), обеспечивающие необходимые величины (t_к) в каждом интервале одинаковой буримости (n_t).

Если тип долота обоснован до выбора способа бурения, то при выборе способа бурения можно ориентироваться на частоты вращения долота рекомендованные ВНИИБТ на основания обобщения промысловой и литературной информации (табл. 2.1).

Таблица 2.1

Если имеется фактический материал по применению разных способов бурения на месторождении для которого выполняется курсовой проект, то можно запроектировать способ бурения по стоимости 1 метра бурения.

Обоснование компоновки и расчет бурильной колонны. С учетом конструкции скважин на данной площади (месторождении) расчитывается компоновка бурильной колонны (длина, диаметр и толщина стенки стальных бурильных труб; длина, диаметр и толщина стенки легкосплавных бурильных тpy6; диаметр утяжеленных бурильных труб; наличие и количество стабилизаторов, калибраторов, их диаметры и т.д.). Обосновывается или рассчитывается длина утяжеленных бурильных труб, а также производится расчет бурильной колонны на прочность с учетом способа бурения, запланированного в проекте.

При турбинном бурении длина УБТ определяется согласно известной методике или по формуле: ,

где: С₁ - скорость распространения звука в материале труб, можно принять С₁ = 5100 м/с;

Т_д - период продольных зубцовых вибраций долота [2, 14], с;

L_т, l_п - соответственно, длина турбобура и расстояние от забоя до осевой опоры турбобура, м.

При роторном способе l_у рассчитывается согласно [16]. Для бурения с забойными двигателями в данном проекте в первую очередь производится статический расчет на допускаемые напряжения [15, 16]. По согласованию с руководителем может производиться расчет на допускаемую глубину спуска бурильной колонны или расчет на устойчивость нижней части колонны. При роторном бурении скважин производится статический расчет колонны и дополнительно - расчет колонны на выносливость (для нижней части колонны обязательно, для верхней - по согласованию с руководителем по курсовому проектированию).