Режимы бурения скважин - Курсовая работа

федеральное агентство по образованию государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования тюменский государственный нефтегазовый университет (ТЮМГНГУ)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. Таким образом круг подбора различных методов бурения скважин и разновидностей оборудования неумолимо растет. Бурение первых скважин в России относится к IX веку и связано с добычей растворов поваренной соли в районе г.Выбор режимных параметров зависит от условий проводки скважины, способа бурения, конструктивных особенностей используемого долота, его диаметра, вооружения. Эффективность процесса разрушения горных пород слагающих забой скважины определяется гармоничным сочетанием осевой нагрузки, числа оборотов, момента и мощности на долоте, обеспечивающих достижение максимальной механической скорости бурения. Показателями бурения называются параметры, характеризующие количество и качество результатов проходки скважин. Режимом бурения называется сочетание параметров, которые могут изменяться бурильщиком. Оптимальным режимом бурения называется сочетание параметров режима бурения, обеспечивающих максимальную скорость бурения в данных геолого-технических условиях при данном типоразмере породоразрушающего инструмента и при обеспечении требуемых качественных показателей: надлежащего направления ствола скважины и высокого выхода керна.Нагрузка под воздействием которой достигается эффективное объемное разрушение горных пород в процессе бурения и максимальное значение скорости бурения называется оптимальной нагрузкой на долото. рисунок 1 На рисунке 1 приведены экспериментальные кривые зависимости механической скорости проходки от осевой нагрузки, полученные профессором Л.А. Шрейнером. Кривая 2 - отражает три характерных процесса разрушения горных пород, а именно: - поверхностное истирание (участок I), когда удельное давление значительно ниже предела прочности породы; усталостное разрушение (переходный участок) при достижении значений удельных давлений до величин, близких к пределу прочности породы, когда процесс разрушения становится объемным при многократном воздействии зубьев на породу; В этих условиях механическая скорость проходки шарошечными долотами возрастает линейно с увеличением осевой нагрузки.Частота вращения долота при которой достигается объемное разрушение породы и максимальное значение механической скорости бурения, называют критической частотой вращения долота (nk). Величина критической скорости вращения зависит от свойств проходимых пород, конструкции вооружения шарошек долота, параметров режима бурения и ряда других факторов. Федоровым В.С. предложено определять величину значения nk для достижения объемного разрушения горной породы, слагающей забой скважины, из условия обеспечения минимально необходимой продолжительности контакта зубъев с породой по следующей эмпирической формуле nk = 0,6 * 105 dш / (tm zn Dд), мин-1 (4 ) где dш - диаметр шарошки, м; тм - минимальное время контакта зубьев долота с породой, при котором происходит разрушение последней, мс; На рисунке 2 приведены характерные кривые зависимости механической скорости проходки от частоты вращения долота (кривая 1 - при поверхностном разрушении горной породы, а кривые 2 и 3 - при объемном процессе разрушения, когда Р > Gсж и G2, G3, соответственно.Степень очистки забоя скважины от разрушенной породы оказывает большое влияние на скорость механической проходки. На осуществление процесса промывки скважины потребляется около 55-60% мощности привода буровой установки, а затраты от стоимости строительства скважины составляют порядка 10-30%. Известно, что с ростом расхода промывочной жидкости механическая скорость бурения повышается. Установлено, что величина оптимального расхода промывочной жидкости (Q ), приходящейся на единицу площади забоя (Fз) определяется из следующего соотношения Скорость истечения промывочной жидкости из каналов долота, особенно при бурении в мягких вязких породах, оказывает существенное влияние на механическую скорость бурения.

Содержание

Введение

История бурения

1. Основные технологические понятия и показатели бурения

2. Определение оптимальной нагрузки на долото

3. Определение критической частоты вращения долота

4. Определение оптимального расхода промывочной жидкости

5. Определение момента и мощности на долоте

6. Основные технико-экономические показатели процесса бурения. Выбор рациональных (конструкций) типов долот

Заключение

Список используемой литературы