Выбор бурового оборудования

Исходными данными при выборе буровой установки (БУ) являются проектная глубина и конструкция скважины Основные характеристики установок эксплуатационного и глу­бокого разведочного бурения (по ГОСТ 16293–82) приведены в табл. 5.1.

Основные параметры современных БУ для эксплуатационного и глубокого разведочного бурения на нефть и газ глубиной от 1500 до 5000 м по данным заводов-изготовителей приведены в табл. 5.2, для сверхглубокого разведочного и эксплуатационного бурения глубиной от 6500 до 15 000 м, выпускаемые ПО "Уралмаша", – в табл. 5.3. Техни­ческие характеристики современных буровых установок Уралмаша приведены в табл. 5.4.

Параметр максимальная грузоподъемность характеризует предель­но допустимое значение нагрузки на крюке, которое не может быть превышено при выполнении любых технологических операций в про­цессе всего цикла строительства скважины (вертикальные нагрузки от веса бурильной колонны, находящейся в скважине, обсадных труб, спускаемых в скважину, а также нагрузки, возникающие при ликвида­ции аварий и осложнений в скважине).

Параметр рекомендуемая глубина бурения скважины в каждом кон­кретном случае может отличаться от указанного значения в табл. 5.2 и 5.3 в сторону уменьшения или увеличения в зависимости от типа и веса бурильных труб и компоновки бурильной колонны. Однако во всех случаях должно соблюдаться условие

G _б.кmax≤ (H _рек + 0,1 H _рек)300, (5.1)

где G _б.кmax– максимальный вес бурильной колонны; H _рек– рекомен­дуемая глубина бурения; 300 – вес 1 м бурильных труб, Н/м.

Тип привода выбирается в зависимости от степени обустройства конкретного региона.

Пример 5.1. Вычислить глубину бурения БУ5000ЭУ (H _рек= 5000 м) при весе 1 м бу­рильных труб 270 и 360 Н/м.

Запас грузоподъемности
n = [ G _кр]/ G _{б.к(илио}._к) = 1,67^2,00.-допустимая нагрузка на крюке (5.2)

Р е ш е н и е. По формуле (5.1)

G _б .. _кmax = (5000 + 500)300 = 1,65 МН.

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

H _рек = 1,65-10⁶/270 = 6111 м.

При весе 1 м бурильных труб q = 360 Н/м

H _рек = 1,65-10⁶/360 = 4459 м.

Буровую установку выбирают по ее максимальной грузоподъемно­сти [ G _кр], обусловливающей вес в воздухе наиболее тяжелой колонны бурильных или обсадных труб:

G _б.к(или G _о.к)<[ G _кр].

Пример 5.2. Выбрать буровую установку для бурения скважины проектной глуби­ной Н = 4500 м со следующей конструкцией (табл. 5.5).

Для бурения скважины до проектной глубины применяются бурильные трубы диа­метром 127 мм, УБТ длиной 150 м диаметром 178 мм (d _ву = 80 мм, q _у = = 1,53 кН/м). Район буровых работ электроэнергией не обеспечен.

Р е ш е н и е. Вес кондуктора

G _к = l_кq_к = 450·825= 0,4 МН.

Вес промежуточной колонны G _п = l _п q_п = 3500·569 = 2 МН.

Вес эксплуатационной колонны G _эк = 4500-313 = 1,41 МН.

Вес бурильной колонны с УБТ

G _б.т + G _у = l _б q _б+ l _у q _у = 4350·287,4 + 150·1530 = 1,5 МН.

Из приведенного расчета следует, что наибольшую нагрузку БУ будет испытывать при спуске 244,5-мм промежуточной колонны.

Максимальные нагрузки с учетом расхаживания: от веса бурильной колонны

G _б._к = 1,5-1,25 = 1,87 МН;

от веса наиболее тяжелой обсадной колонны

G _б._к = 2-1,15 = 2,3 МН.

Для бурения данной скважины более рационально использовать установку БУ5000ДГУ-1 с дизель-гидравлическим приводом, поскольку нагрузка (в МН) от наибо­лее тяжелой обсадной колонны меньше максимальной: 2,3 < 2,5 <3,2.

Т а б л и ц а 5.1