Выбор типа буровой установки

В настоящее время ГОСТ 16293-89 классифицирует 12 классов буровых установок с допускаемой нагрузкой на крюке от 800 до 10000 кН и условной глубиной бурения от 1250 до 16000 м (рисунок 4).

Допускаемая нагрузка на крюке характеризует способность подъемного комплекса буровой установки воспринимать все виды вертикальных нагрузок от массы бурильного инструмента или обсадной колонны, а также нагрузок при ликвидации аварий и осложнений в скважине.

 

 

Рисунок 4

Каждый класс буровых установок имеет ряд параметров (таблица 3).

 

Таблица 3 – Основные параметры буровых установок

	Класс БУ
Условный диапазон бурения, м	2500…4000	6500…10000
Допускаемая нагрузка на крюке, кН
Наибольшая оснастка т/с	5Х6	7Х8
Диаметр тал/каната, мм	28; 32	38; 42
Мощность на входном валу подъемного агрегата, кВт	670…900	2200…2950
Проходной диаметр стола ротора, мм
Число буровых насосов, не менее
Мощность привода бурового насоса, кВт	475; 600; 750

 

При выборе буровой установки условная глубина бурения в каждом кон­кретном случае может быть уменьшена или увеличена в зависимости от типа и веса бурильных труб и компоновки бурильной колонны.

Однако во всех случаях должно соблюдаться условие

 

 

где G_БКmax - максимальный вес бурильной колонны, Н;

Н_УСЛ - условная(рекомен­дуемая) глубина бурения, м;

300 - вес 1 м бурильных труб, Н/м

 

Тип привода буровой установки выбирается в зависимости от степени обустройства конкретного региона.

 

Пример 4. Вычислить глубину бурения буровой установкой БУ5000ЭУ при весе 1 м бу­рильных труб 270 и 360 Н/м.

 

Решение

Максимальная масса БК

 

 

При весе 1 м бурильных труб 270 Н/м данной установкой можно бурить до глубины

Н = 1650000 / 270 = 6111 м

При весе 1 м бурильных труб 360 Н/м

Н = 1650000 / 360 = 4583 м

 

Пример 5. Выбрать буровую установку для бурения скважины проектной глуби­ной Н = 4500 м со следующей конструкцией:

Наименование обсад­ной колонны	Диаметр dК, мм	Толщина сте­нок, мм	Глубина спус­ка, м	Вес 1 м колон­ны, Н/м
Кондуктор
Промежуточная	244,5
Эксплуатационная		8, 9 и 10		313*

* Усредненный вес колонны

 

Для бурения скважины до проектной глубины применяются бурильные трубы диа­метром 127 мм, УБТ длиной 150 м и диаметром 178 мм (q_УБТ = 1530 Н/м). Вес бурильных труб q_БТ = 287,4 Н/м. Район буровых работ электроэнергией не обеспечен.

 

Решение

Вес кондуктора G_к = l_к · q_к = 450 · 825 = 371250 Н = 0,37 МН.

 

Вес промежуточной колонны

G_п = l_п · q_п = 3500 · 569 = 1991500 Н = 1,99 МН.

 

Вес эксплуатационной колонны

G_эк = 4500 · 313 = 1408500 Н = 1,41 МН.

 

Вес бурильной колонны с УБТ

G_БТ + G_УБТ = 4350 · 287,4 + 150 · 1530 = 1479690 Н = 1,48 МН.

 

Таким образом, наибольшую нагрузку буровая установка будет испытывать при спуске промежуточной колонны.

Максимальные нагрузки с учетом расхаживания

- от веса бурильной колонны увеличиваются на 25%:

G_БК = 1,48 · 1,25 = 1,85 МН

 

- от веса наиболее тяжелой обсадной колонны увеличиваются на 15%:

G_п = 1,99 · 1,15 = 2,29 МН

Для бурения данной скважины рационально использовать установку БУ5000ДГУ-1 с дизель-гидравлическим приводом, поскольку нагрузка от наибо­лее тяжелой обсадной колонны меньше максимальной для данного класса буровой установки (6 класс с допускаемой нагрузкой на крюке 2500 кН): 2,29 < 2,5 < 3,2.