Методические указания для практических работ для студентов специальности 131001
Скачать 2.51 Mb.
|
Расчет расхода очистного агентаЦиркуляция бурового раствора при бурении должна обеспечивать частоту ствола скважины и забоя ,охлаждение долота , способствовать разрушению породы ,предупреждать осложнения . Опыт бурения показал , что для долот диаметром 320 – 393 мм вполне достаточны расходы 70 – 80 л /с и 20 – 25 л /с для долот диаметром 215 – 265 мм . Для улучшения очистки важно не увеличивать расход сверх этих величин , а совершенствование направления потоков на забой и активизировать скорости истечения раствора из насадок . Расчет проводим по интенсивности очистки забоя скважины и по восходящим потокам . 1) Расчет расхода промывочной жидкости по интенсивности очистки забоя скважины по интервалам : Q = к * S заб , ( 12 ) где к – коэффициент удельного расхода жидкости равный 0,03 – 0,065 л /с на 1см2 ; S заб – площадь забоя , см2 . S заб = 0,785 * Дд2 , ( 13 ) Где Дд – диаметр долота , см . Расчет расхода при бурении под направление , кондуктор , эксплуатационную колонну : S заб = 0,785 * 39,37 * 39,37 = 1216,7 см2; Q = 0,065 * 1216,7 = 79 л /с;S заб = 0,785 * 29,53 * 29,53 = 684,5 см2; Q = 0,065 * 684,5 = 44 л /с;S заб = 0,785 * 21,59 * 21,59 = 365,9 см2; Q = 0.065 * 365,9 = 23,78 л /с. 2) Расчет расхода промывочной жидкости по скорости восходящего потока , при этом рекомендуемые скорости восходящего потока рекомендуется принимать следующие значения: для пород типа М – (0,9 – 1,3) ; для пород типа С – (0,9--1,3 ) ; Q = Vвос * S к.п. , л /с , ( 14) где Vвос – скорость восходящего потока , л /с , S к.п. – площадь кольцевого пространства , м2 . S к.п. = 0,785 * ( Дд2 – Д б.т2. ) * 1000 , м2; ( 15 ) где Дд – диаметр долота , м ; Д б.т. – диаметр бурильных труб , м Д б.т. = 0.114 м. Расчет расхода промывочной жидкости при бурении поднаправление , кондуктор , эксплуатационную колонну: S к.п. = 0,785 * (0,39372 - 0,1142 ) * 1000 = 111,4 м2; Q = 0.9 * 111.4 = 100 л /с; S к.п. = 0,785 * ( 0,29532 – 0,1142 ) * 1000 = 58 м2; Q = 0.9 * 58 = 52.2 л /с; S к.п. = 0,785 * (0,21592 - 0,1142 ) * 1000 = 26,3 м2; Q = 0.7 * 26,3 = 18,4 л /с . 3) Расчет расхода промывочной жидкости , обеспечивающий вынос шлама: Q=Vкр*Smax + Sзаб * V мех * (Yп – Yж ) / Yсм - Yж , л/с ( 16 ) Где Vмех – скорость частиц шлама относительно промывочной жидкости , м /с; Smax – максимальная площадь кольцевого пространства,м2 Sзаб – площадь забоя скважины , м2 Vмех – механическая скорость бурения , м /с Yсм – удельный вес смеси шлама и промывочной жидкости , г /см3 Yж – удельный вес промывочной жидкости , г /см3 Yсм – Yж = 0,01 – 0,02 г / см3. Проектом принято 0,02 г/см3 Задаются параметры и рассчитываются площади забоя : Vмех = 0,05 м /с ; Vкр = 0,5 м /с ;Yп = 2,4 г /см3 ; Yж = 1,2 г/см3 ; -- на интервале 0 – 40 : Sзаб = 0,39372 * 0,785 = 0,121 м2; -- на интервале 40 – 450 метров : Sзаб = 0,29532 * 0,785 = 0,068 м2; -- на интервале 450 – 2400 метров : Sзаб = 0,21592 * 0,785 = 0,036 м2 ; Максимальная площадь кольцевого пространства : -- на интервале 0 – 40 метров ; Sмах = (0,39372 - 0,1272 ) * 0,785 = 0,109 м2; -- на интервале 40 – 450 метров -- Sмах = ( 0,29532 - 0,1272 ) * 0,785 = 0,055 м2; -- на интервале 450 – 2400 метров : Sмах = ( 0,21592 – 0,1272 ) * 0,785 = 0,024 м2 . Подставляя полученные значения в формулу (16 ) найдем расходы промывочной жидкости при бурении под направление , кондуктор , эксплуатационную колонну : Q = 0,5 * 0,109 + 0,121 * 0,05 * ( 2,4 – 1,2 ) / 0,02 = 41 л /с Q = 0,5 * 0,055 + 0,068 * 0,05 * ( 2,4 – 1,2 ) / 0,02 = 23 л /с Q =0,5* 0,024 + 0,036 * 0,05 * ( 2,4 – 1,2 ) / 0.02 = 28 л /с 4) Расчет расхода промывочной жидкости , предотвращающий размыв стенок скважины : Q = Smin * Vк.п.max , л /с ( 17) где Smin – минимальная площадь кольцевого пространства, м2 ; Vк.п.max – максимально допустимая скорость течения жидкости в кольцевом пространстве , м /с . Принято Vк.п.max = 1,5 м /с . Задаются минимальные диаметры при бурении
Q = 0,048 * 1,5 = 70 л /с; Q = 0,044 * 1,5 = 66 л /с; Q = 0,019 * 1,5 = 28,5 л /с. 5) Расчет расхода промывочной жидкости для предотвращения прихватов : Q = Smах * Vк.п.min , л /с ( 18 ) где Vк.п.min – минимально допустимая скорость промывочной жидкости в кольцевом пространстве равная 0,5 м /с ; Smax – максимальная площадь кольцевого пространства , м2 Q = 0,109 * 0,5 = 54,5 л /с; Q = 0,055 * 0,5 = 27,5 л /с; Q = 0,024 * 0,5 = 12 л /с. Расчет по скорости истечения из насадок долота : Q = Fm * Vд ( 19 ) где Vд – скорость истечения из насадок равна 125 м/с; Fm - площадь насадки равна 13,5 см2 Q = 0.00135 * 125 = 0,1687 м3/с ; Q = 16,7 л/с. Давление гидроразрыва: Ргр = 0.87 * Ргор , МПа ( 20 ) Ргор = Y * 0.01 * H , МПа ( 21 ) где Y – удельная плотность горных пород , г/см3 ; H – глубина скважины , м . Давление гидроразрыва по формулам ( 20 ) , ( 21 ) равно : Ргор = 2,4 * 0,01 * 2800 = 67,2 МПа , Ргр = 0,87 * 67,2 = 52,464 МПа . Практическая работа № 14 2 часа ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ БУРОВОГО РАСТВОРА ДЛЯ ВСКРЫТИЯ ОСЛОЖНЕННЫХ ГОРИЗОНТОВ 1.Цель работы Приобретение практических навыков определение плотности бурового раствора для вскрытия осложненных интервалов скважины 2.Обеспечивающие средства 2.1.Методические указания 2.2. И.В. Элияшевский «Типовые расчеты и задачи в бурении» стр 159-177 3. Задание 3.1. Определение максимальной скорости спуска бурильного инструмента 3.2.Определение плотности бурового раствора для вскрытия текучих пород и продуктивных горизонтов 3.3. Определение плотности бурового раствора для предупреждения проявлений 3.4. Определение плотности бурового раствора для предупреждения выброса 3.5. Ответы на контрольные вопросы 4. Требования к отчету 4.1. Номер работы 4.2. Расчеты 4.3. Ответы на контрольные вопросы 5.Технология выполнения Под осложнением в скважине следует понимать затруднение ее углубления, вызванное нарушением состояния буровой скважины. Наиболее распространенные виды осложнений - осложнения, вызывающие нарушения целостности стенок скважины, поглощения бурового раствора, нефте-, газо- или водопроявления. Обвалы, (осыпи) происходят при прохождении уплотненных глин, аргиллитов или глинистых сланцев. В результате увлажнения буровым раствором или ее фильтратом снижается предел прочности уплотненной глины, аргиллита или глинистого сланца, что ведет к их обрушению (осыпям). Обвалам (осыпям) может способствовать набухание. Проникновение свободной воды, которая содержится в больших количествах в растворах, в пласты, сложенные уплотненными глинами, аргиллитами или глинистыми сланцами, приводит к их набуханию, выпучиванию в ствол скважины и в конечном счете к обрушению (осыпанию). Небольшие осыпи могут происходить из-за механического воздействия бурильного инструмента на стенки скважины. Обвалы (осыпи) могут произойти также в результате действия тектонических сил, обусловливающих сжатие пород. Ползучесть происходит при прохождении высокопластичных пород (глин, глинистых сланцев, песчанистых глин, аргиллитов, ангидрита или соляных пород), склонных под действием возникающих напряжений деформироваться со временем, т. е. ползти и выпучиваться в ствол скважины. В результате недостаточного противодействия на пласт глина, песчаные глины, ангидриты, глинистые сланцы или соляные породы ползут, заполняя ствол скважины. При этом кровля и подошва пласта (горизонта) глины, глинистых сланцев или соляных пород сложены устойчивыми породами, не склонными к ползучести. Осложнение может происходить и вследствие того, что кровля и подошва пласта (горизонта) глины или аргиллита ползет, выдавливая последние в скважину. При этом кровля и подошва пласта (горизонта) глины, глинистых сланцев или аргиллита сложены породами (например соляными), склонными к ползучести. Явление ползучести особенно проявляется с ростом глубины бурения и увеличения температуры пород. Газо-, нефте- и водопро явления. В разбуриваемых пластах могут находиться газ, вода и нефть. Газ через трещины и поры проникает в скважину. Если пластовое давление выше давления бурового раствора, заполняющего скважину, газ с огромной силой выбрасывает жидкость из скважины-возникает газовый, а иногда и нефтяной фонтан. Это явление нарушает нормальный процесс бурения, влечет за собой порчу оборудования, а иногда и пожар. Вода или нефть под очень большим пластовым давлением также может прорваться в скважину. В результате происходит выброс бурового раствора, а потом воды или нефти. Получается водяной или нефтяной фонтан. Выбросы бывают не только в результате проникновения газа в скважину под превышающим пластовым давлением. Газ может постепенно проникать в раствор в виде мельчайших пузырьков через плохо заглинизированные стенки скважины или вместе с выбуренной породой. Особенно сильно раствор насыщается газом во время длительных перерывов в бурении. Пузырьки газа на забое скважины находятся под сильным давлением, отчего газ сильно сжат, а размеры пузырьков чрезвычайно малы. При циркуляции глинистый раствор поднимается вверх и выносит с собой пузырьки газа, при этом, чем выше они поднимаются, тем меньше становится давление на них и тем больше они увеличиваются в размерах. Наконец, пузырьки становятся настолько крупными, что занимают большую часть объема раствора, и плотность его значительно уменьшается. Вес столба уже не может противостоять давлению газа, и происходит выброс. Постепенно просачиваясь в скважину, вода и нефть также уменьшают плотность раствора, в результате чего возможны выбросы. Выбросы могут возникать и при понижении уровня бурового раствора в скважине, которое происходит или вследствие потери циркуляции, или же во время подъема труб в случае недолива скважины. Решение задач Определить максимальную скорость спуска бурильного инструмента с целью предупреждения поглощения бурового раствора. Исходные данные для решения задач
Пример решения. Определить максимальную скорость спуска бурильного инструмента с целью предупреждения поглощения бурового раствора при следующих условиях: глубина залегания поглощающего горизонта 1800м, диаметр долота 215,9 мм, диаметр бурильных труб 146 мм, пластовое давление 19МПа, плотность бурового раствора 1,16 г/ см3, динамическая вязкость бурового раствора 0,02 Н*с/м2. Решение: Максимальную скорость спуска бурильной колонны определяем по формуле Vmax = ( p гидр – р пл) *(D2дол – d2бт)/3300L*ή (1), где p гидр- гидростатическое давление столба бурового раствора, МПа; р пл- плас- товое давление. МПа; Dдол –диаметр долота, мм; dбт – диаметр бурильных труб, мм; L – глубина залегания поглощающего горизонта, М; ή- динамическая вязкость бурового раствора, Н*с/м2. Расчет гидростатического давления столба бурового раствора по формуле: p гидр= H*ρ /100 (2) p гидр = 1800*1,16 /100 = 20,88 МПа. Подставляя все величины в формулу (1), получаем Vmax = (20,88-19) * ( 215,92 -1462) / 3300*1800*0,02 =0,4 м/с. Для данных условий бурения Скорость спуска бурильного инструмента не должна превышать 0,4 м/с. Определение плотности бурового раствора для вскрытия текучих пород и продуктивных горизонтов
|
Похожие:
 | Методические указания по написанию рефератов, курсовых и дипломных... Методические указания предназначены для студентов специальности 030501. 65 «Юриспруденция», но могут быть использованы для подготовки... | | Методические указания к выполнению практических работ по дисциплине... Методические указания предназначены для студентов среднеспециальных учебных заведений, обучающихся по специальностям: 080302 Коммерция... |
| Методические указания и задания для выполнения контрольных работ... Методические указания составлены в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта по специальности... | | Методические указания к практическим занятиям рпк «Политехник» Методические указания предназначены для проведения практических занятий по дисциплине “Базы данных” в соответствии со стандартом... |
 | Методические указания Методические указания к выполнению дипломных работ по специальности 080115 «Таможенное дело» для студентов очной и заочной форм обучения... | | Методические указания и задания для выполнения контрольных работ... Методические указания предназначены для студентов заочного отделения специальности 270802 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений... |
| Методические указания для выполнения лабораторных работ и практических... Целью курса является формирование у студентов основ методологического подхода, позволяющего систематически изучать сложные природные... | | Методические указания для выполнения самостоятельных работ По учебной дисциплине Методические указания и задания для студентов по выполнению самостоятельных работ по дисциплине «Бурение нефтяных и газовых скважин»для... |
| Методические указания и тематика контрольных работ для студентов... Культурология: Методические указания и тематика контрольных работ / Сост. Н. Д. Михайлова. Новосиб гос аграр ун-т. Новосибирск, 2007.... | | Методические указания по выполнению дипломных проектов и работ для... Методические указания предназначены для студентов и преподавателей кафедры газохимии, а также для руководителей и консультантов дипломных... |
| Методические указания к выполнению практических работ для студентов... Если руководитель компании не проникся необходимостью tqm для успеха в конкурентной борьбе за потребителя, то, как показывает мировая... | | Методические указания по выполнению курсовых работ по истории искусств для студентов ииид ижевск Методические указания предназначены для студентов 4-го курса дневного и 5-го курса заочного художественно-педагогического отделения... |
| Методические указания для студентов специальности 080507. 65 «Менеджмент... Учебно-методические указания предназначены для студентов, обучающихся по специальности 080507. 65 «Менеджмент организации» инаправлению... | | Методические указания по выполнению самостоятельных работ 12 Раздел введение 12 Методические указания для студентов по выполнению самостоятельной работы по мдк 01. 03. «Детская литература с практикумом по выразительному... |
| Методические указания к выполнению практических работ по дисциплине... Методические указания к выполнению практических работ по дисциплине: «Математика» для специальностей: 080302 Коммерция (по отраслям),... | | Методические указания по выполнению практических работ Маркетинг. Метод указания по выполнению практических работ / Земскова А. В.; Самар гос техн ун-т. Самара, 2010. 126с |
