Презентация на тему "Особенности выбора параметров бурильной колонны и КНБК"

Содержание

• 
  Слайд 1
  

  Технология строительства горизонтальных и многоствольных скважин.Семинар №6 Особенности выбора параметров бурильной колонны и КНБК для бурения горизонтальных и многоствольных скважин.

  Основные темы семинара: Особенности выбора неориентируемые КНБК; Особенности выбора ориентируемые КНБК; Особенности расчета бурильной колонны. 1

• 
  Слайд 2

  Схемы отклоняющих и стабилизирующих КНБК

  2

• 
  Слайд 3

  Компоновки для набора параметров кривизны с кривым переводником

  1 - немагнитная бурильная труба (ЛБТ), 2 - УБТ, 3 - кривой переводник (угол перекоса осей от 015 до 345), 4 - турбобур, 5 - калибратор, 6 - долото 3 1 2 1 2 3 3 4 4 6 5 6

• 
  Слайд 4

  Компоновки для набора параметров кривизны с турбинным отклонителем

  1 - немагнитная бурильная труба (ЛБТ) или телесистема, 2 - турбинный отклонитель (угол перекоса осей от 015 до 3), 3 - калибратор, 4 - долото 4 1 2 4 1 2 3 4

• 
  Слайд 5
  

  Зависимость изменения интенсивности от зенитного угла для различных углов перекоса отклонителя для Западной Сибири

  5 1 2 3 4 где: 1, 2, 3, 4 - кривой переводник с углом перекоса осей 345, 3, 230, 2

• 
  Слайд 6
  

  Забойные двигатели с двумя перекосами в компоновках для набора параметров кривизны

  а - ГЗД с двумя перекосами, б и в - ГЗД с двумя перекосами и накладками, г и е - ГЗД с двумя перекосами и одним центроатором, д - ГЗД с двумя перекосами и двумя центраторами 6

• 
  Слайд 7

  КНБК для стабилизации параметров кривизны

  1 - долото, 2 - калибратор, 3 - ГЗД, 4 - центратор на шпинделе ГЗД, 5 - центратор, 6 - УБТ, 7 - бурильные трубы 7 6 1 3 2 6 1 1 2 2 3 3 4 4 5 6 7 7 7

• 
  Слайд 8
  

  Роторные шарнирные стабилизирующие (1 и 3) и отклоняющие (2) компоновки для бурения наклонного и горизонтального ствола

  где: 1 - долото, 2 - направляющая штанга, 3 - шарнирная муфта, 4 - калибратор, 5 - бурильные трубы, 6 и 8 - центратор, 7 - упругий центратор, 9 – расширитель , 10 - децентратор, 11 - УБТ 8 1 5 4 7 6 2 3 9 7 1 7 3 1 2 10 3 7 2 1 11 7 3 4 7 6 2 4 8 11 5 5 5 1 2 3 4

• 
  Слайд 9
  

  Комплексы горизонтального бурения для набора (1) и стабилизации (2) зенитного угла

  где: 1 - долото, 2 - центратор упругий ЦУ, 3 - удлинитель, 4 - муфта шарнирная, 5 – децентратор, 6 - ГЗД, 7 - центратор 9 4 2 3 1 6 7 2 4 1 6 3 5 2 4 1 6 3 5 4 2 3 1 6 7 4 2 3 1 6 7 2 1

• 
  Слайд 10
  

  Комплексы горизонтального бурения с ГЗД для набора и стабилизации зенитного угла

  где: 1 - долото, 2 - калибратор, 3 - отклонитель, 4 - ЗТС, 5 - БТ, 6 - муфта шарнирная а - интенсивность изменения зенитного угла 100-130 / 10 метров б - интенсивность изменения зенитного угла 0-300 / 10 метров в - интенсивность изменения зенитного угла 300-1000 / 10 метров 10 4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1 5 5 5 6 а б в

• 
  Слайд 11

  Расчетная схема КНБК

  Форма изгиба оси КНБК плоская; На КНБК действуют продольные и поперечные распределенные силы и сосредоточенные силы; КНБК включат не более трех опор, включая долото; Долото является шарнирной опорой, а остальные опоры-точечными; Ось ствола скважины прямолинейная или дуга окружности; Секции КНБК имеют различную жесткость на изгиб, диаметр и вес единицы длины. 11

• 
  Слайд 12

  Основные этапы конструирования КНБК

  Определение типа КНБК по способу бурения и количеству центраторов; Выбор элементов КНБК (типа ГЗД, УБТ, калибратора и центраторов); Расчет и оптимизация размеров КНБК; Анализ устойчивости КНБК на заданной траектории; Коррктирование расчетных размеров КНБК по конструктивным параметрам элементов элементов КНБК 12

• 
  Слайд 13

  Методы исследования работы КНБК

  1. Экспериментальный -основанный на проведении промысловых экспериментов при бурении скважин с целью получения эмпирических зависимостей показателей работы КНБК от геолого-технических условий их применения; 2.Теоретический- основанный на математическом моделировании работы КНБК на базе статистических и детерминированных математических моделей; 13

• 
  Слайд 14

  Последовательность расчета бурильной колонны.

  14 Расчет эквивалентных напряжений в каждом сечении БК от совместного действия осевых усилий, изгиба и кручения при различных способах бурения; Расчет бурильной колонны на продольную устойчивость с учетом влияния бурильных замков и протекторных утолщений в средней части бурильных труб; Определение сечения бурильной колонны с наименьшим значением коэффициента запаса прочности в заданных условиях; Оценка снижения прочностных свойств бурильных труб под действием усталостных напряжений и высокой температуры.

• 
  Слайд 15

  Критическая сила синусоидального изгиба Psin

  Psin = 2(EIw/)1/2, f = P2/4EI, где: f - прижимающая сила на единицу длины трубы; E - модуль Юнга; I - момент инерции поперечного сечения; P - сжимающая сила; w- вес единицы длины трубы;  = 0.5(Dh - D) - радиальный зазор между стенкой скважины диаметром Dh и трубой с наружным диаметром D. 15

• 
  Слайд 16

  Коэффициент запаса прочности бурильной колонны

  16 К=бт/бэкв где: бт – предел текучести материала бурильной трубы; бэкв – эквивалентное напряжение, определяемое как результат совместного действия осевых, изгибающих и касательных напряжений в сечении бурильной колонны; Примечание: Значение коэффициента К определяется в процессе прочностных расчетов для каждого сечения бурильной колонны. Далее выбирается наиболее опасное сечение где коэффициент К имеет наименьшее значение.

• 
  Слайд 17

  Стальные бурильные трубы

  Бурильные трубы с высаженными внутрь концами и соединительными муфтами. Бурильные трубы с высаженными наружу концами и соединительными муфтами. Бурильные трубы с высаженными внутрь концами и коническими стабилизирующими поясками. Бурильные трубы с высаженными наружу концами и коническими стабилизирующими поясками. Бурильные трубы с приварными соединительными концами. Марки сталей для изготовления СБТ Д К Е Л М увеличение прочности 17

• 
  Слайд 18
  

  а - с наружной высадкой б - с внутренней высадкой в - с комбинированной высадкой 1- замковая муфта 2- гладкая часть трубы 3- замковый ниппель 4- место маркировки трубы 5- сварной шов Бурильные трубы с приварными замками 18

• 
  Слайд 19

  Легкосплавные бурильные трубы

  Легкосплавные (алюминиевые) бурильные трубы ЛБТ (АБТ) сборной конструкции применяют при бурении с использованием гидравлических забойных двигателей. ЛБТ изготавливают из алюминиевых сплавов Д-16Т и 1953Т1 (сплав Al – Cu – Mg). Преимущества ЛБТ: низкая плотность и масса погонного метра; высокая прочность; диамагнитность. Недостатки ЛБТ: снижение прочности при t > 150 0 C; нельзя эксплуатировать в щелочной средепри РН>10 . 19

• 
  Слайд 20
  

  Преимущества алюминиевых бурильных труб в сравнении со стальными бурильными трубами.

  20 Снижение требуемой грузоподъемности буровой установки; Снижение стоимости строительства скважины; Коррозионная стойкость при бурении в условиях высокого содержания сероводорода и углекислого газа; Немагнитные свойства; Снижение гидравлических потерь в бурильных трубах при циркуляции промывочной жидкости; Снижение сил сопротивления перемещению и вращению бурильной колонны в процессе бурения; Способность ЛБТ снижать интенсивность вибраций бурильной колонны; ЛБТ легко разбуриваются с целью ликвидации последствий прихватов бурильной колонны.

• 
  Слайд 21
  

  Сравнение механических свойств материалов стальных и алюминиевых бурильных труб

  21

• 
  Слайд 22
  

  22 Легкосплавные спиральные бурильные трубы ЛБТПН-С Утолщенные легкосплавныебезмуфтовые бурильные трубы УЛБТ ЛБТПН с протекторным утолщением Легкосплавные бурильные трубы повышенной надежности (ЛБТПН)

• 
  Слайд 23

  Пример расчета БК для бурения скважины на шельфе.

  23 Компоновка с СБТ КНБК- 30 м СБТ-5”,S-135 – 5900 м СБТ-5 ½”,S-135 – 3270 м Параметры бурения Производительность насосов 25 л/сек Плотность бурового раствора – 1220 кг/м3 Скорость проходки 0.2 м/мин Скорость вращения 60 об/мин Нагрузка на долото 80 кН

• 
  Слайд 24

  Результаты расчетов бурильной колонны. Бурение

  24

• 
  Слайд 25

  Результаты расчетов бурильной колонны. Спуск и подъем

  25

• 
  Слайд 26

  Профиль и расчетные данные по скважине № 728 Ванкорское месторождение

  26 Исходные данные к расчётам. Рассмотрены два интервала бурения на проектных отметках: 1639-3083м - бурение долотом Ǿ 219,1мм под 177,8мм эксплуатац. колонну; 3083-4163м – бурение долотом Ǿ 152,4мм под спуск 114,0мм хвостовика.

• 
  Слайд 27

  Расчетные данные двух вариантов БК

  27

• 
  Слайд 28
  

  Распределение по длине по БК крутящего момента при бурении на отметке 3083м.

  28

• 
  Слайд 29
  

  Распределение длине по БК растягивающего усилия при подъёме инструмента с отметки 3083м

  29

• 
  Слайд 30
  

  Распределение по длине БК усилий на крюке в процессе спуска инструмента на отметку 3083м.

  30

• 
  Слайд 31
  

  Распределение усилия, приложенного к прихваченной на отметке 3083м КНБК ,в зависимости от усилия на крюке буровой установки.

  31

• 
  Слайд 32
  

  Распределение длине по БК крутящего момента при бурении на отметке 4163м.

  32

• 
  Слайд 33
  

  Распределение длине по БК растягивающего усилия при подъёме инструмента с отметки 4163м

  33

• 
  Слайд 34
  

  Распределение по длине БК усилий на крюке в процессе спуска инструмента на отметку 4163м.

  34

• 
  Слайд 35
  

  Распределение усилия, приложенного к прихваченной на отметке 4163м. КНБК в зависимости от усилия на крюке буровой установки.

  35

• 
  Слайд 36

  Конец семинара

  36