Углубление скважины. 
Проектирование бурильной колоны при бурении на скважине №95 Южно-Сосновского месторождения

Расчёт компановки низа бурильнойколонны для бурения под эксплутационную колонну по интервалам бурения.

Определим необходимую длину УБТ, чтобы создать достаточную осевую нагрузку на долото G и чтобы нейтральное сечение приходилось на УБТ.

(3).

где: q_УБТ — вес 1 м УБТ; q_УБТ = 163,1 кг (Ш 178 мм по ГТН) г_р, г_ж — удельный вес бурового раствора и металла, г/см²

G_гзд — вес турбобура, 4600 кг.

Определяем вес КНБК.

(4).

где: Q_дол — вес долота, равный 36 кг,.

Q_кс — вес калибратора, равный 62 кг.

Q_УБТ — вес утяжеленных бурильных труб.

(5).

Расчёт бурильной колонны для бурения под эксплуатационную колонну

Для расчета бурильной колонны на прочность необходимо знать нагрузки и возникающие в результате их действия напряжения в любом сечении бурильной колонны. Однако определить напряжения точно довольно трудно, так как бурильная колонна не является стержнем постоянного сечения вследствие наличия высаженных концов на трубах, бурильных замков и переводников.

Поэтому приходиться рассчитывать напряжения приближенно, а неучтенные силы компенсировать коэффициентом запаса прочности, устанавливаемым на основании опыта эксплуатации бурильных труб.

Расчет первой секции Выбираем трубы ПК-127×9 Д Длина первой секции.

где: ут — предел текучести для бурильных труб группы прочности Д, равный 130 000 кгс;

n — запас прочности, при турбинном способе равный 1,4.

1,15 — коэффициент, оценивающий величину сил при СПО бурильной колонны;

Р — перепад давления при турбинном способе равный 120 т/см2.

F — площадь сечения канала трубы, равная 93,3 см².

q — приведенная масса 1 м трубы, равная 31,4 кг.

Вес первой секции.

(7).

Расчет второй секции Выбираем трубы ПК-127×9 E.

Длина второй секции.

(8).

где: ут — предел текучести для бурильных труб группы прочности E, равный 180 000 кгс;

n — запас прочности, при турбинном способе равный 1,4.

1,15 — коэффициент, оценивающий величину сил при СПО бурильной колонны;

Р — перепад давления при турбинном способе равный 120 т/см2.

F — площадь сечения канала трубы, равная 93,3 см².

q — приведенная масса 1 м трубы, равная 31,4 кг.

Вес второй секции.

(9).

Расчет третьей секции Выбираем трубы ПК-127×9 Л Длина третьей секции.

(10).

где: ут — предел текучести для бурильных труб группы прочности Е, равный 225 000 кгс;

n — запас прочности, при турбинном способе равный 1,4.

1,15 — коэффициент, оценивающий величину сил при СПО бурильной колонны;

Р — перепад давления при турбинном способе равный 120 т/см2.

F — площадь сечения канала трубы, равная 93,3 см².

q — приведенная масса 1 м трубы, равная 31,4 кг.

Так как по ГТН глубина скважины равна 3735, то длина третьей секции составляет 215 м Вес третьей секции.

(11).

Определим нормальное напряжение растяжения.

(12).

где: L1 = L — lкнбк — длина БК гр, гж — удельный вес бурового раствора и металла, г/см2.

к = 1,15 — коэффициент учитывающий влияние замков и высадки для стальных труб.

Определяем касательное напряжение.

(13).

где: Мкр — наибольший крутящий момент.

(14).

где: Кд — коэффициент динамичности, равный 1,5 ч 2.

щ — угловая скорость, равная.

N — мощность, затрачиваемая на вращение бурильной колонны.

(15).

где: Nхв — мощность затрачиваемая на холостое вращение.

(16).

где: с — коэффициент, зависящий от искривления ствола, с = 25,7 · 10−5.

грудельный вес бурового раствора, г/см2.

d — диаметр бурильной трубы, d = 127 мм.

l — длина колонны.

n — частота вращения колонны, n = 90 об/мин.

Полярный момент сопротивления.

(17).

где: dн и dв — наружный и внутренний диаметры бурильных труб, 127 и 109 мм.

Касательное напряжение.

Найдем приведенные напряжения, возникающие в верхней части колонны бурильных труб.

(18).

Из предыдущих расчетов следует, что верхняя часть бурильной колонны состоит из труб группы прочности Л ут = 650 Мпа.

Отсюда следует, что верхняя часть бурильной колонны выдерживает статические нагрузки, так как к > 1,4.