Письменная экзаменационная работа. МиНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Стр 1 из 6Следующая ⇒

МиНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего образования

«тюменский индустриальный университет»

МНОГОПРОФИЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ

НЕФТЕГАЗОВОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ИМЕНИ Ю.Г. ЭРВЬЕ

Допущено к защите

Зам. директора по УМР

_________Ж.В.Арушанян

«____»___________2018г

Письменная экзаменационная работа

по профессии 21.01.03 Бурильщик эксплуатационных и разведочных скважин

На тему: Оптимальные режимы бурения забойным двигателем при строительстве нефтяных скважин

Выполнил: обучающийся группы БСр-15-(9)-1 ________________/С.Ю.Зайцев/ Руководитель:_______________/А.Н.Заиченко/ Письменная экзаменационная работа защищена с оценкой «____________________» Секретарь ГЭК___________________________

Тюмень, 2018г

СОДЕРЖАНИЕ

Введение........................................................................................................... 4

1.Технология бурения забойным двигателем................................................ 5

1.1Технология выбора режима бурения........................................................ 5

1.2 Основные правила подбора значений параметров режима бурения..... 5

1.3 Режимы бурения........................................................................................ 8

1.4 Параметры бурения.................................................................................. 9

1.5 Воздействие осевой нагрузки на инструмент......................................... 11

1.6 Воздействие частоты вращения бурового снаряда............................... 13

1.7 Влияние Расхода промывочной жидкости............................................. 14

1.8Влияние свойств бурового раствора....................................................... 15

1.9 Особенности режимов вращательного бурения.................................... 15

2 Промышленная безопасность.................................................................... 18

2.1Общиеуказанияпотехникебезопасностипристроительствескважины..... 18

2.2 Техника безопасности при эксплуатации бурового оборудования...... 20

Заключение.................................................................................................... 26

Список использованной литературы............................................................ 28

Приложение................................................................................................... 29

ВВЕДЕНИЕ

Режим бурения скважин выбирают опираясь на механические свойства горных пород и технологии буровой компании. В данный момент широко распространенно проектирование технологических процессов согласно максимальной скорости при эффективном объемном разрушении горных пород.

Совокупность факторов воздействующих на показатели бурения, задаваемые, поддерживаемые, регулируемые в процессе бурения называются- режимом бурения.

Выбор способа режима бурения зависит от проектных параметров бурения, геолого-технических условий проводки и обеспечения высоких технико-экономических показателей бурения.

Цель работы: изучить оптимальные режимы бурения забойным двигателем при строительстве нефтяных скважин.

Задачи:

- изучить методику выбора режима бурения;

- изучить режимы бурения;

-изучить влияние осевой нагрузки на инструмент

- изучить параметры бурения.

- подготовить графический материал.

ТЕХНОЛОГИЯ БУРЕНИЯ ЗАБОЙНЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ

Технология выбора режима бурения

Для Эффективного бурения обоснованно выбранным долотом нужно применить подходящую совокупность параметров бурения

-скорости вращения инструмента

-осевой нагрузки на инструмент

-расхода промывочной жидкости.

Оптимальным режимом будет такая совокупность параметров, которая будет соответствовать указанным (выгодным) параметрам скорость вращения, метров за проход и использования ресурсов, равную положенному значению.

Для решения особых технологических задач (повышение выхода керна, отбор технологических проб полезного ископаемого, управление трассой скважины, бурение в особо сложных геологических условиях и др.) применяют специальные режимы бурения.

Режимы бурения

Следующими параметрами характеризуется режим бурения: осевой нагрузкой на долото; частотой вращения долота; расходом промывочной жидкости и ее качеством; временем пребывания долота на забое.

Режимы бурения бывают оптимальные и специальные.

Установленный с учетом максимального использования имеющихся технических средств и геологического разреза для получения высоких количественных и качественных показателей при минимальной стоимости 1 м проходки режим, называется оптимальным

Специальным называют режим, установленный для забуривания второго ствола и последующего бурения в осложненных условиях, при обвалах, высоком пластовом давлении, поглощениях жидкости, изменении направления оси скважины, отборе керна и др.

Нерационально передавать за счет массы нижней секции колонны бурильных труб, осевую нагрузку на долото в этом случае секция будет подвергаться напряжениям на сжатие, изгиб и кручение. Что может привести к искривлению ствола скважины и к поломкам бурильной колонны. Поэтому утяжеленный низ устанавливают в нижней части бурильной колонны. Осевая нагрузка на долото не должна превышать 0,75 массы утяжеленного низа В процессе бурения.

Гидравлическим индикатором массы контролируется Заданная нагрузка на долото. В процессе забуривания второго ствола при скорости проходки 3-4 м/ч осевая нагрузка должна быть равномерной.

Частота вращения долота должна быть в пределах 40- 60 об/мин. Второй ствол следует забуривать не менее чем на 5-6 м на таком режиме. Бурение можно вести в оптимальном режиме если в этом интервале долото работало нормально.

Прорабатывают интервал 10-15 м от забоя после спуска очередного долота при нагрузке 15-30 кН. Для того, чтобы опоры долота приработались, в течение нескольких минут поддерживают пониженную нагрузку а затем согласно указаниям геолого-технического наряда, увеличивают ее до требуемого значения, и поддерживают постоянной.

Добиваясь наибольшей механической скорости проходки бурильщик сам должен выбирать окончательно осевую нагрузку.

Успешное бурение второго ствола до проектной глубины и последующие работы во многом зависят от количества промывочной жидкости подаваемой на забой и качества, т. е. от скорости восходящего потока в затрубном пространстве.

Параметры бурения

Выделяют следующие главные характеристики производительности бурения нефтяных и газовых скважин: проходка на долото, механическая и рейсовая скорости бурения.

Довольно значительный показатель проходка на долото Hд (м), определяющий потребность в них по площади,затрата долот на бурение скважины и УБР в целом,

Трудоемкость бурения, изнашивание подъемного оборудования, количество СПО, возможность некоторых осложнений. В большей мере проходка на долото находится в зависимости от стойкости долот, абразивности пород, режимов бурения, корректности их подбора, и критериев отработки долот.

Механическая скорость (Vм):

(Формула 1.1)

Vм = Hд / Тм

где Тм - длительность механического разрушения горных пород на забое или же время проходки интервалов ч; Hд - проходка на долото, м.

Таким образом, Vм - средняя скорость углубления забоя. Она может быть определена по отдельному интервалу, отдельному долоту, всей скважине Lс, по УБР и т.д.:

(Формула 1.2)

Vм = Lс / Тм

Выделяют текущую (мгновенную) механическую скорость:

(Формула 1.3)

Vм = dh / dt

Механическая скорость охарактеризовывает эффективность разрушения при известных свойствах горных пород метода бурения и режимных характеристик, правильность подбора и отработки долот,

Величину подаваемой на забой мощности и ее использование нужно совершенствовать режим в случае если в схожих породах и интервалах одной скважины скорость ниже, чем в другой.

Изменение текущей механической скорости связано с чередованием пород по твердости, изнашиванием долота, изменой режимных характеристик в процессе отработки долота, говорит о необходимости подъёма долота.

Рейсовая скорость

(Формула 1.4)

Vр = Hд / (Тм + Тсп)

где Тсп – длительность спуска и подъёма долота, наращивания инструмента, ч.

Hд - проходка на долото, м; Тм – длительность работы долота на забое, ч;

Темп углубления скважины определяет рейсовая скорость, она демонстрирует, что темп проходки ствола находится в зависимости не только от объема и скорости выполнения СПО, но и от отработки долота. Vр понижается в случае если поднимать долотозаблаговременно или же длительное время работать изношенным долотом.

Наиболее быструю проходку ствола поднятое долото гарантирует при достижении максимума рейсовой скорости.

Средняя рейсовая скорость по скважине выражается:

(Формула 1.5)

Vр = Lс / (Тм + Тсп).

ПРОМЫШЛЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Назначение винтового (объемного) забойного двигателя — бурение скважин в различных геологических условиях. В 1962 г. американской фирмой «Смит Тул» был создан винтовой двигатель «Дайна-Дрилл», представляющий собой обращенный одновинтовой насос, изобретенный французским инженером P.Муано в 1930 г. Характеристики двигателя «Дайна-Дрилл» незначительно отличаются от характеристик современных турбобуров. Его эксплуатационные данные оказались более подходящими для наклонного бурения, что и определило его широкое распространение за рубежом в этой области бурения.

На выбор режимов бурения в течение последних лет решающее значение оказали успехи в развитии конструкций шарошечных долот с маслонаполненными опорами и вооружением из твердосплавных зубьев. Эти долота установили жесткие ограничения в частоте вращения долота (до 200 об/мин). Для работы на таких режимах в 1966 г. (М. Т. Гусманом, С. С. Никомаровым, Ю. В. Захаровым, В.Н.Меньшениным и Н.Д.Деркачем) был предложен новый тип винтового двигателя, в котором многозаходные винтовые рабочие органы выполняют функцию планетарного редуктора. Это позволило получить тихоходную (100...200 об/мин) машину с высоким вращающим моментом.

В последующие годы во ВНИИБТ и его Пермском филиале Д.Ф.Бадденко, Ю.В.Вадецким, М.Т.Гусманом, Ю.В.Захаровым, А.М.Кочневым, С. С. Никомаровым и другими были созданы основы теории рабочего процесса, конструирования и технологии изготовления, разработана технология бурения винтовыми (объемными) двигателями.

Основными направлениями развития топливно-энергетического комплекса России определены главные задачи отрасли: повышение темпов и эффективности развития экономики на базе ускорения научно-технического прогресса, техническое перевооружение и реконструкция производства, интенсивное использование производственного потенциала, совершенствования системы управления. При этом предусмотрено обеспечение добычи достаточного количества нефти, газа и газового конденсата за счет развития отрасли путем ввода в разработку большого числа новых нефтегазовых месторождений.

В настоящее время бурение скважин, многоцелевое производство и современная промышленность предлагает большой выбор технических средств и технологий, в которых требуется разбираться, чтобы принять правильное решение. С каждым годом мы сталкиваемся со все более сложными задачами, связанными с бурением скважин. Сроки проведения работ сокращаются, а буровое оборудование становится все более сложным и разнообразным. Таким образом круг подбора различных методов бурения скважин и разновидностей оборудования неумолимо растет. Чтобы эффективность бурения была достаточно высокой и работы проводились в срок, необходимо подобрать соответствующий поставленной задаче (оптимальный) режим бурени

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1)Бурение нефтяных и газовых скважин: учебное пособие / К.А. Карпов

2016. - 563 с.

2) Булатов А И :Техника и технология бурения нефтяных и газовых скважин.2015. - 341 с.

3)Бурение геологоразведочных скважин, Соловьев Н.В., Москва «Высшая школа» 2015. - 403 с.

4)Воздвиженский Б.И. Разведочное бурение / Б.И. Воздвиженский, О.Н. Голубинцев, А.А. Новожилов. - М.: Недра, 2016. - 510 с

5)Советов Г.А. Основы бурения и горного дела / Г.А. Советов, Н.И. Жабин. - М.: Недра, 2015. - 368 с.

6)Середа Н.Г., Соловьев Е.М. Бурение нефтяных и газовых скважин

7) http://www.megapetroleum.ru/

8) http://oilloot.ru/

9) https://ru.wikipedia.org

10) http://www.ngpedia.ru

приложение 1

приложение 2

приложение 3