Расчет утяжеленных бурильных труб (УБТ)

 

Расчет УБТ сводится к определению их диаметра и длины. Диаметр УБТ определяют, исходя из условий обеспечения наибольшей жесткости в данных условиях бурения, а длину – в зависимости от нагрузки на долото. Отношение диаметра УБТ к диаметру ствола скважины должно быть возможно большим (0, 75-0, 85 для долот диаметром до 295, 3мм, 0, 65-0, 75 диаметром свыше 295, 3мм), но не более диаметра забойного двигателя. В зависимости от диаметра долота и условий бурения выбирают диаметр УБТ.

Подобрав диаметр УБТ, выбирают диаметр бурильных труб. Отношение диаметра бурильных труб к диаметру УБТ должно быть не менее 0, 70÷ 0, 75.

                                                                                    (5)

 

Рассчитывают длину УБТ для вертикальных и наклонных скважин:

                                             ,                          (6)

где:

l_УБТ – длина УБТ, м;

Р_ДОЛ – нагрузка на долото, МН;

q_УБТ – вес 1 м УБТ, МН;

G – вес забойного двигателя, МН.

 

Расчет стальных бурильных труб (СБТ)

 

    Для СБТ существуют следующие группы прочности: Д, К, Е, Л, М, Р, Т, У. Стандартом предусмотрено изготовление труб двух типов: с высаженными внутрь или наружу концами, с высаженными внутрь или наружу концами и коническими

стабилизирующими поясками. Соединение замка с трубой предусмотрено по трубной конической или трапецеидальной резьбе.

В настоящее время в основном используются СБТ с приваренными замками, изготовленные по ГОСТу Р 50278-92 «Трубы бурильные с приваренными замками. Технические условия». Замки к трубам изготавливают по ГОСТу 27834-88 «Замки приварные для бурильных труб. Технические условия».

    Обозначение труб с тремя типами приваренных высаженных концов:

ПВ – с внутренней высадкой,

ПН – с наружной высадкой,

ПК – с комбинированной высадкой внутрь и наружу.

конический заплечик под элеватор, а также с правой или левой резьбой.

 

Расчёт бурильных колонн при бурении с использованием

Забойного двигателя

 

Если колонна одноразмерная (одного диаметра), то допускаемую глубину спуска колонны, составленную из труб с одинаковыми толщиной стенки и группой прочности материала, определяют по формуле:

,                              (7)

где:

l_доп – допускаемая глубина спуска колонны, составленной из труб с одинаковой толщиной стенки и группой прочности материала, если колонна одноразмерная (одного диаметра), м;

Q_p – допустимая растягивающая нагрузка для труб нижней секции, МН;

k – коэффициент, учитывающий влияние трения, сил инерции и сопротивления движению раствора (принимается равным 1, 15);

Q_УБТ – вес УБТ, МН;

ρ _б.р., ρ _м – плотности бурового раствора и материала труб, г/см³;

p₀, p_п – перепады давления на долоте и турбобуре, МПа;

F_к – площадь проходного канала трубы, м²;

q_БТ – вес 1 м бурильной колонны, МН;

G – вес забойного двигателя, МН.

, где:

σ _т – предел текучести материала труб, МПа;

F_тр – площадь сечения, м²;

n – коэффициент запаса прочности (принимается равным 1, 3 для нормальных условий бурения и 1, 35 для осложнённых).

 

                                                                                         (8)                                                            

где:

Q_пр – предельная нагрузка, МН.

,                                                                               (9)

где:

q₁ – вес единицы длины гладкой трубы, МН;

q₂ – вес высаженных концов, МН;

q₃ – вес бурильного замка, МН;

l – длина трубы, м.

Общая длина колонны: L = l_доп + l_УБТ.

Если бурильная колонна состоит из труб разных диаметров, разных толщин стенок и групп прочности материала труб, то такая колонна называется многоразмерной или многоступенчатой. Например, двухступенчатая состоит в верхней части из труб большего диаметра, а в нижней – из труб меньшего диаметра. В данном случае длины секций нижней ступени определяются по формулам:

                                  (10)

и ,                                                             (11)

где:

Q_р1, Q_р1 – допустимые растягивающие нагрузки для труб первой и второй секции, МН;

q_БТ2 – вес 1 м труб второй секции бурильной колонны, МН.

 

Длины первой и второй секций верхней ступени:

                                                    (12)

 и ,                                                (13)

 где:

m – число секций труб нижней ступени;

Q_pm – допустимая нагрузка для труб последней секции нижней ступени, МН;

Q_p(m+1), Q_p(m+2) – допустимые нагрузки для труб первой и второй секций верхней ступени, МН;

F’_к – разность площадей проходных сечений труб нижних секций второй и первой ступеней бурильной колонны, м²;

q_m+1, q_m+2 – вес 1 м труб первой и второй секций, МН.

Q_pm = Q_{пр m}/n; Q_{p (m+1)} = Q_{пр (m+1)}/n; Q_{p (m+2)} = Q_{пр (m+2)}/n.

 

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться: