Бурение нефтяных и газовых скважин


119 downloads 4K Views 2MB Size

Recommend Stories

Empty story

Idea Transcript


Гооударствешwй ко&mтет ССС.Р по народному образованию

MOCKOЮIOOl ОРДЕНА OK'IЯБPICI~ э:ксп.луатацuоннuх затрат на один мотр Щ)oxo;i;G

( min

С

)•

В да..1ьнеНшем будем nолъзоваться: толъttо первь:.м ~:э этих кр:t­ териев,

Лабораторная работа npeдYC!daTDИ!IaeT ИЗУ'{е!ШВ ВЛИF.НЮ! НЗ. процесс разрушения: горной породы 1$'/Х параметров рею.ма бурения:

осе:вой нагрузки на долото

G-Э

и частоти его вращвн;1я:

n.

Расход проt.швочноll: ;;:идкости (пщiМеняется: вода) в процессе рэ.бо­ тu остается ПОСТОЯIП!ЫМ и достаточИЬ!М для очистки забоя от ШJia::.a. Работа :ВЬШО.1!Щi6ТСЯ: на специвт.иоr-~ .лабораторном стенде. В процессе оrштов nроизводится 6урею1е rJра:~орного б.дока mароtiеч:­

ными долотами NВJioгo Д11&1етра при раЗJIИЧШ:IХ значвнuях осевой нагрузки на долото и частоты его BD&..-H:tя. КоJШчество оrштов,

зна.ченая:

&

1

и

n

умзываются: преподавателем. ПрИменеtше

l.lpat.\Opa В lОХОДRИ и момент ва долоте. Коьmлект приборов в виде стре.лоч:ннх указателей расположе.R на спецоаJIЬном II%3'1'R8 о~еJIЪНО от C'l'ЗJDШ.

В .па6ораторном стеJ:Ще

tJo:mo внде.ли'l'Ъ: I) uехани:ш врашенм: долота, 2) устройство для создания oceвoil: вагруэRИ на долото, З) ~::стему ПJ)OIIIШIO! СХВ8DВ'Н.

Jhtpaтцe pacCМO'l'PJDI ИХ.

Механизм Bpa!!!!IDIЯ долота

дОJJОто приводиrея во вращение с nОМОПIЫI (рис. .цвиrаrеюr ~. фpmщиomro!l муфты

2,

2)

э.пектро­

коройlаr передR ~и ков:ической

31бчато11 передачи 4 и Jращвтеu 5 •

.ва.. з.ивктродвm'1'9Jt11 связаа с вхо.цвi:D(

.8a11'0I(

ко~RИ передач

с ПOМOIIIЬII фрихцвоввоll мУФm, которая осущесТВJШ8т п liJIВВвoe

coe--

.JtiDRIНИe и отсоедвНеиве. Короdка передач поЗВ0.11118'1' имеn ва внходиом валу че'l'Щ)8· час• ТО'I'Н BPIIIIIВВIIЯo Передача Врwв8ПЯ С I'OPИ'ЗOВ'ra.IJJoBO Р8СПОJIОЕВВ01'0

выходаоrо ваиа .коро6а паредач на вертuur.внй IIJ:DOUt8JIЬ c.!ЭJDC& OCJIIIВC '1'Uia) 'I'CII С ПOIIOIIIЬII Bp&I8!1'8Jtll.

КOIIC'I'pytЩIIJI ВJWIOI'XЧJ~a

KOIIO'I'PJ1ЩJD

.. ПрЦС'!ВВIРIВ'l' COOOI

EI:'Oo 110'1'018 В dypoJUa }'С~

8 I'он:1чесiс:,10 зубчатую nередачу. РасnолоJсеР.Ное в вертm:алъной nлос­ кос7:I

J{CI!:!'-IOCI·:'Je

з;rс:i:штое rtoлeco

4

врашателя Еахо;::щтся: на nwcoд·

но:,; вг..-rу ::ороб:.:и nepe;r;aч, г горизонт.:J..ЛЪно расnоло~:енное осно со rlffi:;:.,r::eлer.\ сте1ща :З r.;e;rтpe

этого

5 -

со­

6.

колеса п!.!еется шестnгра;шое

от:зерСТ'JJе,

через

I~оторое r:рохох:т и:естиграюсG.ri: атщце.irь. :.;е~-щ:r CNI!Кar.::и отверстия и rшzнделе:.i •::.:еется: небольшой зазор, сL1э.годарл .которо:.:у штrLчдель :.:о:.:ет с>Jо6одпо пере:.1еu~атьсл в вертш-:wrъно:.! наnравлеюш,

что

обсс~еч::зает подаЧ"'/ долота на забо:l в щ:юцессе бурения. Когда Ера;дате.'IL :~ра.:~од:Iтся: во врашение, он захnать:вает шесТI\ГраНИЬiй

:шш:ще;rь, зо.ставля:я: его вращаться вместе с буровоr:: трубой и до­ лото:.\,

Устроi:ство дМ соэдаН'JJЯ осевой наrрvзки на долото :З отдичие от бурения ГJГJбоких С}:Ва:рмуJIЫ, сдедупПИе:

1Г м•

-i-:

Н, мм; -t, о;

~, ~~

n , мии-1 ;

N,RВ-r;

Вычv.слеЮПJе no !f..орму;пам (I)-(3) ве.шm~нн заносЯ'fСЯ в '1'8.би.I.

- - -,- - -,- - - - - -,- .. - - - -,- - - - - -,- - - - - n

!м:.ш-1 !

i

i

! !

--,--,-----,-----,-----,-----i i i ! ! !

6-о

!

!

1

IОХОДl\И:

1f.p"' где

н L .J.. "t: н-r -~.

(5)

tn

1:" -

время механического бурения,

i:. сп -

время сnуско-подъемнюс и других nспомогате;n,вих опе­ раций.

Gчовидно, 1Гр

eм отношения -l:cn

б'fДеТ возрастать с ростом

/! н

.

-1: ..!f; -

При бурении JШ. очень мальtХ г.лубинах

m4Jt

'!Гр

переходя'1' в критерий

mQ.x

1Гн

и yмeНЬIIIeiDI­

О

и критерий

1Гн.

Очевидно, а тот вив од о тиос:·тс.ч: и к

C!ypemm

мрамориuх блоков

ка лаоораторном стенде. Таким ооразом, ПDИ выпоJIНении лаборатор.... ной раооти за критерий оптимального режима бурения следует nрини­

мать

mQJC

1Г,.



Сравнение режимов c!ypeiiИJI, соответствуm:их ТОЧRВМ А и В графi!ка (рис, 4в)

, nоказывает, что не ВСЮtое уве.личеиие мошиос'l'И на долоте ведет к росту 1Гн. Так, в точке А моuтоотъ, подаваеwш к дОJiоту, меиьmв,- чем в \'ОЧJ(8 В, а мехаии"'ОскаЯ о корость проходки

60JtЬDI8, то есть в точке А мощноеть ва долоте раоходуетов OOiee р8.ЦI(ОН&ItЬИО 1 В Э'I'OII И ~ЗК1IIОЧ8В'J'СR СМНМ ОП'l'ВМIIЭIЩИИ peJQWOB ОуреИIIJI.

Выше OТioleЧSJIOOЬ, '1'1'0 .PilOXOД ПJЮМШIОЧКОЙ IDIДltOC'l'И при nрове..: дении лабораторнuх опытов явхяется поотоянинu и достаточвнм дпя

OЧИC'r.&(JI за6оя ОТ

IIUI8118,

ПО8'1'0117 ВЫбор ОП'l'ИМВJIЬИОrо peJIИi&a бypeИIIII

ПО С)'ЩеС'l'ВУ СВО.JU!ТОЯ S ПОВСКf OП'I'IIN8JDoНOI'O СОЧ8Т&ИIIЯ ПРИ КОТОJ)ОМ буреиве В П.РОИОХОДИ'f О

lliU lf11 •

в-

1

8

n1

Следует О'fМетить., Ч!l'О ПDИ выборе оптима.лъного сочетавия:

n

1

G-g

необходимо учитыватъ их DJШяние на износ долота. Одна-

ко эта эввисимост:ь в лабораторной работе не DaCCJ.1aтpm~ae'l'Cs. Из кривых

рис. 4в

следует, что при

6ypemm

rорных

t10t'OJt •

типа мрамора (то еот:ь средней по твеРдости nороды) оптима.л:ьвым реЕВМом бу;цет сочетВJШе сравв:ител:ьно cloJI:ьmиx нагрузок на долото

и ма.пкх зНачений частоты вращения долота. К более обшим выводам о выборе опТI'IМВJI:ьноrо режима бурения можно придти из с.ледуDШИХ раосуJЩений.

Подставив в (З) выражение .ц.м

N

= М w G-f 9550

М

из

(4), ПОJiу'ЧИМ

(~)

n

Так :как мошност:ь, nодводимая к долотт, всегда оrраиичева,

'.rO предполагая, что бурение ведется о макоима.п:ьно возмо:IIИоА поо­ '.rО.IIВВОЙ мошиостъn, находим

G-2 n -- N mu N = Myg g550 в

= c"'n"'~ ., .,.-.; .

.~,) '''1

Теперь :качеотвеЮiо определим такое OП'l'ИioiSJIЬHoe OOtJMВJEe пра ко'.rОром (}уде т достиrатюя me~x 11'11 •

1r.

n,

Ес.а О ЭТОЙ Ц8Jibll увеличиваТЬ Вреuевво произойдет умен:ьwвние

ето к

poo!f

1Гн

(рио. б и

n

n

·•

ТО OOГJIJ!OHO. (7·) ·0;11,110-

неиавеотио, ПtiD&.JtМ' . -

7).•

Аваиоi'И'1Н811 ситуация воэВИ1U18т,

виe

,, 1

если проазводитъ )'JI8.iВI'W-

о одвовремеИНЬIМ уменьшением

f7g.

Отве'l' на постав.пеиинй вопрос в ооновном (jу;пет 88В1109'1'Ъ 0'1' '!'ВеРдООТИ рез6уривавмой горной породы.

Ран&е ив расqмотревия эввиоимооти .'1/н ( G1) отмеЧ8J10(11,

что мяrкне породы'оледует бурит:ь IIPИ яв~ наrруэках, а·с реличе~mем твер,дости породы нагрузку на д0.11ото

-

)'В8JD!"UDD8'1Ъ.

ИСХОДЯ 18 ЭТОГО ПOJIOZSRИЯ И (7) MOJDIO OД9JI8'D CJI9дyDIIIЙ ВНJ!ОiП• ТВе~е ПO.POJUI це.иеоооdразяо 6урить ПJ)II doJiъDiвx эвa•IIIJI!X

G; 1

в ll8oiDП

•n

.,

а 11/П'ХИе по JIO.IN, иаобо~, - · IJPII• МВ111Х

• IO.

Измерение рН ГJШИИСТНХ растворов

Нзиdолее точным спосоdом

. змереRИЯ

водородного показаТ9J1Jl

1!ВJ1118ТСЯ электDQметрическиИ. Этот спосоd основан на cпocodнoo'!'ll некоторЫХ вешеств изменять потеЮUJм в зависимосп о'!' коицеR'fра­

ции водородннх ионов. Из таких веmвств иэrотоВJUШт иэмервтеn!Diе електроди. Иэмерите.nьiШй электрод в мре с электродом сравнения, потеицвм кo'l'Oporo не зависит от рН Df\СТВора, odpaзyeor Г8JIЬВ8JDI­

ческий элемент. ЗДС 1'&J«'Н'.терястn-;

•·:1

Tad.mщa

r.гпнrnстого ;--...,..--,---г----r---т---.-----,.---.---

i q> ! /{ ! 'L ! 'r0 ! в~ j е ! IJB ! r r r , r iO r , ______ _i_ ifщti_"_"_!~~':!_VE4_!_g!!4_i.J~~!- ~ Г'lствора

рН j

о

-1- __ !__ _

1ttt,.& 1

1 .Го

~~~'иантн ответов:

KOII!IoBoВRII ИПТ усТ8.11ВВJПU1811'1' цврку.пяn:вои­

1)

меж;пу ~тром и пакером;

2)

в узпв

IПIM; З) между яссом 11 ИIП'; 4) нв,ц эвпорно-поворо'М!НМ IUUIJI8,RON.

69 Х а

d

о р а т о р в а я

р а

6

о ~ а

Тарnровм г.лу6инного ·манометра перед CiriCIФM В Cia3В.IIGIН,Y

Цер

pa6o'l'I:l -

изуч:итъ методu тарlilровки глу6июшх маномет­

ров. ОпредеJJИть масштабы: времени и давления по диаграммам по­ вер.кв манометра и

часового механизма.

Необходимые материмы, оборудование и 1Шстр;,'1Аентн. 06ъек­ том изучеиия ЯВJIЯется глубиюшй манометр. его мехашtзм регист­ J)8ЦИИ да.в.ленnя и rрузопорwневой манометр, Глу6и:uwе маноrлетры ЯВJIЯ]1)1'СЯ основН!lМИ nриборами ИI1Т и служат д.ля регистрации

изменения давления во времени ЩJil

испы­

. таюm маета [I, с. II7-I2I1. r:tанометры подDаэдеJIЯЮrол на порmневые

(MI'II) и геJШксные (tffii) •

Разтtчаются они по црншuшу действия исполнцтелъного узлв и системой заnиси давления на диаграш.шом 6лаю:е. В цорt:n~евых манометрах

6apa6alt.

внутрь которого помещен

диаГраммный 6.лЩJК в виде цwmндi>а. совершает враща'l>елъное L)ав­

номериое дnижеiiИе за сЧет чs.сового мехшшзма, а игла l)еГЯСТ.РВ­ тора

-

пос~ательное.

В гелиiюJШХ. мwtометрах 6ара6ан каретки с диаrраммнш.1 маи. ком оовершае~ постуnа.'I{!JIЪИов

движение,

tJеrистрируюmая :i!l'дa

-

вращателъное. Первмещение иrJW nропорционально иэменвн:ию дa.в...w­ НDII.

На рис.

20

лoitaзaiOi примеры диагDаммнuх 6J18НКОЕ>, эанисан­

нuх мaнoмettpor.t поршневоrо тиnа {а) и геJ114ксного типа

(6) при ОДДОI.J;И.КЛОВОМ ИСПЫТ8JIИ3, Нулевая JIИ~~EШJie!i:ИЯ ПDИ заn:ис11 МТП

-

fiJfJIНЯR гор:изонтЭJIЪаая JIJUIИR (рис.2Оа), а при записи маномет­

х

120

ром tШ{ - uрзшiя вертикалъиеи (рио.~Шd). Размер 6лаюш бО х мм ДJШ маномеоrра мm и

57 ,I

х IЭ9 мм .мя

Mll{

или

IIIH.

д.NI расuмфровiОt заnиси тt>е­

rают nеред cayciteM в ctCВВJitИHY в составе IШТ no~etJкв а помощт.r) гpyэonoDunieвor·o мiUюметра масса то~ности О

,05

и xpoiiOIAe TD% от преде.па измере­ ния глу6инного манометра, и прочертить нулевую JШНИЮ;

11

подкять в системе давление на

IO%

от предела измерения

засечь время: по хронометру;

-

через час вновь скачком повысить давление и зафи~сиро-

вать время, делать 'l'8lt до JIОСТВ&ВИЯ: верХНего предела. верRемого

-

манометра;

сттать стуnеиямr. д8Вii8иие и фиксировать время.

-

по-

7I

8

В P88y.&t'8'1'8 поввра JD~Jet'CJI два d1в.виа с аапио111: рис. 2Ia 2Id• - ВРИРQВК8 ПО дав.8118 8 ПО J1118118D 0 C001'118'1'C'!'.88IDIO.

гг._

LJ

г 1

'г ~г-

1

0dpado'I'К8 pвЗli!!!'I'S!'OB ра!?О~. По J)8З7JIЪ'I'8'1'811 поверЮJ с?роп·r 'f&p8,POВO'IIIIl8 дваrрвммк.

В тad.it.

3

З8ПIIСЬ~J~ВМ CJRt,JOIIIIIf8 ,~tааине (ДJIJI uаномвтра тиnа

ШП),

-

о JJOМODD .компаратора ИJDI измер•теnиоrо 1111r.pocкona

II&PIIIJТ ЗН&'1911118 OPJtiПI&'I' З81111С8 С '!'OЧROO'fЬII ,1!0

замеров занесn в rP$ I-6 тat:1DUJ~6 -

oпpeдe.IIRII'I' среднее

знач&НIIе

Q,OI

'

Op,JI;IIвa'!' прnмнх хоrон

~oro эна~е111111 д/UIJI9IIКJI а заноси в гр.

ltз­

r..м, дацннв

7;

JI.IIJl rtax

-

oпpeдeJIJIIIт поrреmнооть в· мИтшметрах и пtюЦtiнтах :tWC раз­

i. -ку

ность М61I'.JI.Y среднем эпачевием ор.цииа~. соответоТВуQией

эначеюпо С'!'уПеии давления, и иаимеш.mим ИJIИ наИбо.rа.шИм значением ординаm из ~х зв.меров, соответотвуDЦDХ !Ой ав отупеии ДВВ118ВИ.IIt trаносят данине расчета :в

-

:rp. 8

и

9;

на миJIJШМеТDОВОй бумаге nроизво,мт постровиве ·. '1'8J'И.РО1ЮЧИОА

диагра:.r.ш: по оси абоЦI!со о'1'1U113,1tЫВают nоказания груэопорпmе:воrо

маноМетра

(rp. 2). по оси ордиват - средиее зиаЧеиsе о.РдИRатн эа­ rшси (о рис.2Iа и rp. 7); прово.nят R.PИBYII через .все rоЧии; KJJИВJD

испол:ьэУJ)Т .ДJIЯ расшифро:вiСН диarP8INI, записанной r.Q"dвRRШrl ~ метром пи.и испытании;

-

тарировочную R))ИВYJI по времеви СТJЮЯТ, ОТ&11а;П;ЫВ8R по оов

ординат веJШчиву интервмов времени М8J1.1t1 ~ Olt8.ЧltaCИ д8ВJI8-

иия, эафикоироваииюt no хронометру, а по оёи абсцисс - DeJDIЧIЩY' отрезков МSЩ' абсциссами ооотвеrотВУJJЦИХ оиач;ко:а дaвJJВIIВJI иа

6JiaяRe тарироВКI!I

по времени (рис. 2Iб). ТокИ ооедиВЯIJ'l' ПJ)S(ОЙ ·

пинией.

Ecmt

вое точка хорошо легJШ ва ui!JDQ'i), а коорДината

I

'ВО

ка оси ордииат coo'l"lieroтвyeт а6оцвоое .на повеР

Smile Life

When life gives you a hundred reasons to cry, show life that you have a thousand reasons to smile

Get in touch

© Copyright 2015 - 2021 AZPDF.TIPS - All rights reserved.