- •14. Напряжения, возникающие в бурильной колонне.
- •15. Приготовление, очистка и дегазация буровых растворов.
- •16. Реологические свойства буровых растворов.
- •17. Расчет промывки скважины.
- •18. Понятие о режимах бурения и показатели работы долота.
- •19. Параметры режима бурения. Зависимость механической скорости бурения от осевой нагрузки.
- •20. Параметры режима бурения. Зависимость механической скорости бурения от частоты вращения долота.
- •21. Параметры режима бурения. Зависимость механической скорости бурения от расхода промывочной жидкости.
- •22. Влияние параметров, т.Е. Качества бурового раствора на механическую скорость бурения.
- •23. Выбор типа долота и понятие о буримости горных пород.
- •24. Особенности режима бурения при роторном способе бурения.
- •25. Особенности режима бурения при турбинном способе бурения.
- •26. Особенности режима бурения при бурении скважин винтовым забойным двигателем (взд).
- •27. Особенности режима бурения при бурении скважин электробуром.
- •28. Проектирование режимов бурения.
- •29. Крепление скважин.
- •30. Проектирование конструкции скважины.
- •31. Обсадные трубы.
- •32. Расчет обсадной колонны на смятие.
- •33. Расчет обсадной колонны на страгивание.
- •34. Расчет обсадной колонны на разрыв.
- •35. Одноступенчатый способ цементирования скважин.
- •36. Двухступенчатый способ цементирования скважин.
- •37. Технология установки цементных мостов.
- •38. Тампонажные материалы.
- •39. Факторы, влияющие на качество цементирования скважин.
- •40. Цементировочное оборудование. Цементирование скважин.
- •41. Технология цементирования скважин.
- •42. Заключительные работы после цементирования скважин (обсадной колонны).
- •Напряжения, возникающие в бурильной колонне.
14. Напряжения, возникающие в бурильной колонне.
Для расчета бурильной колонны на прочность необходимо знать нагрузки и возникающие в результате их действия напряжения в любом сечении бурильной колонны.
Однако определить напряжения с достаточной точностью довольно трудно, так как бурильная колонна не является стержнем постоянного сечения вследствие наличия высаженных концов на трубах, соединительных муфт, бурильных замков и переводников. Осложняется расчет напряжений и необходимостью учета гидростатических и гидродинамических сил, сил трения, возникающих при осевом перемещении бурильной колонны и при ее вращении в скважине, и других трудно учитываемых сил.
Поэтому приходится рассчитывать напряжения приближенно.
При рассмотрении условий работы бурильной колонны отмечалось, что при бурении с забойными двигателями и при роторном бурении колонна находится не в одинаковых напряженных состояниях.
При бурении с забойными двигателями (турбобуром, электробуром) в верхней растянутой части колонны возникают напряжения растяжения (сигма), а в нижней части, передающей нагрузку на долото, — напряжения сжатия .
Потерявшая в сжатой части устойчивость бурильная колонна от действия сжимающих сил испытывает также изгибающие напряжения , которые, имея максимальное значение у долота, постепенно уменьшаются в направлении к нижнему участку растянутой части колонны.
Бурильная колонна испытывает касательные напряжения ' от действия реактивного момента турбобура, постепенно уменьшающиеся в направлении к вертлюгу и достигающие его только при коротких бурильных колоннах.
При вращении ротором бурильная колонна испытывает касательные напряжения , уменьшающиеся к долоту.
Расчеты показывают, что в связи с ограничением изгиба колонны стенкой скважины не достигают опасных значений; невелики и напряжения ' и . Поэтому при бурении с забойными двигателями бурильную колонну рассчитывают с учетом действия на нее только напряжений растяжения и сжатия.
При роторном способе бурения, кроме напряжений растяжения и сжатия , при расчете бурильной колонны необходимо учитывать касательные напряжения т, возникающие в результате передачи вращающего момента бурильной колонной, и изгибающие напряжения , возникающие вследствие действия осевых и центробежных сил.
Касательные напряжения, изменяющиеся по длине бурильной колонны от максимума в верхнем сечении колонны до минимума у долота,
Изгибающие напряжения определяются в основном центробежными силами при незначительном влиянии на их значение сил собственного веса бурильной колонны. Влияние же вращающего момента на величину изгибающих напряжений незначительно и сводится главным образом к приданию бурильной колонне спиральной формы изгиба.
15. Приготовление, очистка и дегазация буровых растворов.
Процессы очистки, приготовления и дегазации буровых растворов занимают важное место среди других процессов строительства и ремонта глубоких скважин.
Современная буровая установка для бурения на нефть и газ оснащается комплексом оборудования, механизмов и устройств для приготовления, обработки, хранения, очистки и дегазации б.р. Этот комплекс называется ЦС или ОЦС. Монтируется ОЦС на земле на специальных фундаментах рядом с вышечным и основным блоками.
Приготовление осуществляется в основном двумя методами: 1) при бурении значительных толщ карбонатов, глин или глинисто-карбонатовых – самозамес (долото);
2) с помощью механизмов б.у. (глиномешалки, ФСМ). Химическая обработка б.р. производится для доведения его параметров до проектных.
Очистка бурового раствора одна из важнейших операций в современном бурении, от которой существенно зависит эффективность всего процесса строительства скважин. В качестве средств для грубой очистки используют вибросита. Для тонкой очистки бурового раствора используют гидроциклонные шламоотделители, первая ступень которых называется пескоотделителем, а вторая – илоотделителем. Для очистки от выбуренной породы утяжеленных буровых растворов используют специальные установки.
Современная буровая установка снабжается вакуумным дегазаторами, в которых дегазация происходит в вакуумных камерах. Производительность дегазирующего механизма д.б. больше производительности буровых насосов. Применяют пеногасители, способствующие снижению газа (обычно дизтопливо). Кроме того могут применятся специальные гидроциклоны.