Выбор и обоснование буровой установки, ее комплектование

Расчет режимов СПО и оснастки талевой системы

Центральным звеном бурового комплекса является буровая установка. При выборе буровой установки необходимо учитывать ряд основных факторов: глубина бурения, допустимая нагрузка на крюке, электрофицированность района работ, цель бурения.

Учитывая конкретные условия бурения, а именно то, что площадь ведения буровых работ заболоченная и бурение ведется с кустовых площадок, район обеспечен электроэнергией и глубина бурения скважин не превышает 3200 м, выбирается буровая установка типа БУ 3200/200 ЭК-БМ.

Согласно требования изложенным в [19] буровая установка должна соответствовать ГОСТ 16293-82, при этом также должны выполняться следующие условия:

[Gкр] / Qбк > 0, 6; (2.138)

[Gкр] / Qоб > 0, 9; (2.139)

[Gкр] / Qпр > 1, (2.140)

где Gкр - допустимая нагрузка на крюке, тс;

Qок - максимальный вес бурильной колонны, тс;

Qоб -максимальный вес обсадной колонны, тс;

Qпр -параметр веса колонны при ликвидации прихвата, тс.

Максимальный вес бурильной колонны составляет Q_БК =67076 кг = 67, 07 тс.

Максимальный вес обсадной колонны составляетQ_ОБ =755, 7 кН =75, 57 тс.

Параметр веса колонны при ликвидации прихвата определяется по формуле:

Qпр = k × Q_мах тс, (2.141)

где k- коэффициент увеличения веса колонны при ликвидации прихвата (k= 1, 3);

Q_мах - наибольший вес одной из колонн, тс.

Qпр = 1, 3 × 67, 07=87, 19 тс.

По условию (2.138):

200/67, 07=2, 98 > 0, 6.

По условию (2.139):

200/75, 57=2, 64 > 0, 6.

По условию (2.140):

200/87, 19=2, 29 > 1.

Из вышеприведенных расчетов видно, что все условия выполняются, следовательно, буровая установка для бурения проектируемой скважины выбрана верно.

Техническая характеристика БУ 3200/200 ЭК-БМ.

Условная глубина бурения, м 3200

Допустимая нагрузка на крюке, кН (тс) 2000 (200)

Оснастка талевой системы 5× 6

Высота основания (отметка пола буровой), м 8, 5

Ротор Р-560

Клиновой захват ПКР-560

Тип бурового насоса УНБТ-950

Мощность бурового насоса, кВт 950

Буровой вертлюг УВ-250 МА1

Компрессор АВШ6/10

Талевый блок УТБК-5× 200

Буровая лебедка ЛБ-750

Объем емкости для долива, м³ 12

Полезный объем емкостей бурового раствора, м³ 120

Полезный объем емкостей для воды вне эшелона, м³ 100

Расстояние от оси скважины до края амбара, м 18

Производится расчет режимов СПО.

Определяется скорость крюка при различных скоростях лебедки по формуле:

Vкрi=Vi/Qт м/с, (2.142)

где Vкрi- скорость крюка на различных передачах лебедки;

Vi- i - я скорость вращения барабана лебедки, м/с;

Qт- вес талевой системы (Qтс=10 тс = 100 кН).

Для лебедки типа ЛБ-750 скорость вращения барабана лебедки на различных скоростях следующая:

V₁=2 м/с; V₄=7, 36 м/с;

V₂=3, 04 м/с; V₅=11, 28 м/с;

V₃=4, 88м/с; V₁=17, 29 м/с.

По формуле (2.142)

Vкр₁ =2/10=0, 2 м/с; Vкр₄ =7, 36/10=0, 736 м/с;

Vкр₂ =3, 04/10=0, 304 м/с; Vкр₅ =11, 28/10=1, 128 м/с;

Vкр₃ =4, 88/10=0, 488 м/с; Vкр₆ =17, 29/10=1, 729м/с.

Определяется грузоподъемность лебедки на крюке Q_Лi^К, при различных скоростях подъема Vi по формуле:

Q_Лi^К = (Nб × h) / Vкрi - Qтс кН, (2.143)

где Nб- мощность на барабане лебедки, кВт;

h- коэффициент полезного действия (h = 0, 95).

Q_Л1^К = (560 × 0, 95) / 0, 2 - 100= 2560 кН;

Q_Л2^К = (560 × 0, 95) / 0, 304 - 100= 1650 кН;

Q_Л3^К = (560 × 0, 95) / 0, 488 - 100= 990 кН;

Q_Л4^К = (560 × 0, 95) / 0, 736 - 100= 623 кН;

Q_Л5^К = (560 × 0, 95) / 1, 128 - 100= 371 кН;

Q_Л6^К = (560 × 0, 95) / 1, 729 - 100= 197 кН.

Определяется условный вес одной свечи q по формуле

q= ((Qбк+Qтс) × l) /L кН, (2.144)

где l - длина одной свечи (l = 25 м);

L - глубина скважины по стволу, м.

q= ((670, 76+100) × 25) /3105=6, 2 кН.

Определяется общее количество свечей n по формуле

n=L/l, (2.145)

n=3105/25=125 шт.

Определяется количество свечей, которые можно поднять из скважины на каждой скорости лебедки n_i по формуле

n_i= ((Qбк+Qтс) - Q_{Лi - 1}^К) / q. (2.146)

Количество свечей поднимаемых на 6-ой скорости лебедки:

n₆= 197/ 6, 2=31 шт.

Количество свечей поднимаемых на 5-ой скорости лебедки:

n₅= ((670, 76+100) - 197) /6, 2=82 шт.

Количество свечей поднимаемых на 4-ой скорости лебедки:

n₄= ((670, 76+100) - 371) /6, 2=64 шт.

Количество свечей поднимаемых на 3, 2, 1 скоростях не определяется, так как на 6, 5 и 4 скорости можно поднять всю бурильную колонну.

Режимы СПО приведены в табл.2.17.

Таблица.2.17 Режимы СПО