Студенческая работа на тему:

Практическое занятие №2 Расчёт буровой колонны на прочность и устойчивость Оглавление TOC \o "1-3" \h \z \u 1

Создан заказ №3833695

7 апреля 2019

Практическое занятие №2 Расчёт буровой колонны на прочность и устойчивость Оглавление TOC \o "1-3" \h \z \u 1

Как заказчик описал требования к работе:

Решить практическую работу РАСЧЁТ БУРОВОЙ КОЛОННЫ НА ПРОЧНОСТЬ И УСТОЙЧИВОСТЬ согласно методички, вводные данные можно брать свои. Срок можно обговорить

Фрагмент выполненной работы:

Практическое занятие №2 Расчёт буровой колонны на прочность и устойчивость Оглавление TOC \o "1-3" \h \z \u 1.Выбор и обоснование профиля скважины PAGEREF _Toc6240885 \h 3 2.расчёт буровой колонны на прочность и устойчивость PAGEREF _Toc6240886 \h 5 Заключение PAGEREF _Toc6240887 \h 7 Список литературы PAGEREF _Toc6240888 \h 8 Цель расчёта: Проверка продольной и радиальной устойчивости буровой колонны Задачи: построить расчётные схемы для определения напряжённо-деформированного состояния участков профиля наклонно-направленной скважины; определить параметры устойчивости труб по участкам; наметить мероприятия по обеспечению устойчивости колонны бурильных труб при бурении скважины. Исходные данные - проектная глубина до кровли пласта – 2550 м; - мощность продуктивного пласта – 20 м; - проектное смещение на кровле пласта – 700 м; - радиус кривизны участка начального искривления R1 = 382 м; - радиус кривизны участка уменьшения зенитного угла R3 = 3820 м; - длина вертикального участка Нв = 400 м; - зенитный угол в конце участка начального искривления α1 = 25°. (работа была выполнена специалистами Автор 24) Выбор и обоснование профиля скважины Местность Ватинского месторождения представляет собой слабозаболоченную равнину, поэтому экономически-целесообразным является кустовой способ строительства скважин с бурением скважин наклонно-направленного профиля. С учетом рекомендаций, изложенных в источнике [1], необходимо использовать 4х-интервальный профиль скважины, набор зенитного угла производится в интервале бурения кондуктора, критическое значение зенитного угла: не более 25 градусов. Данный профиль включает в себя следующие интервалы (рис.1): вертикальный участок; участок набора зенитного угла; тангенциальный участок; left25400000участок падения зенитного угла; Рисунок 1. Схема 4х-интервального профиля скважины. Н – проектная глубина; А – проектное смещение; Нв – длина вертикального участка; R1 – радиус кривизны участка начального искривления; α1 – зенитный угол в конце участка начального искривления; L – длина тангенциального участка; R3 – радиус кривизны четвертого участка профиля; α3 – зенитный угол на проектной глубине. На основании исходных данных по формулам (3.5, 3.6) источника [2] определяются величина угла α3 и длина тангенциального интервала ствола: B = 382⋅(1− cos25) + (2550 − 400 − 382⋅sin 25)⋅tg25 = 963 м; Q = 2∙3820∙700- 963∙ cos 25-(700-963)2cos225=1328 м; C = 2550-400-382sin25cos25-700-963sin25=2083 м; L = 2083 – 1328 = 755 м; По формулам (таблица 3.1 источник [2]) рассчитывается длина эксплуатационного участка профиля, а также его вертикальная и горизонтальная проекции. Полученные параметры проектного профиля представлены в таблице 1. Таблица 1 – Параметры проектного профиля скважины Вид участка Глубина, м Длина ствола, м Длина интервала, м Смещение, м Зенитный угол, град. Интенсивность, град./10м Вертикальный 400,0 400,0 400,0 0,0 0,0 0,0 Начального искривления 561,4 566,6 166,6 35,8 25,0 1,5 Тангенциальный 1245,2 1321,1 754,5 354,6 25,0 0 Уменьшение зенитного угла 2550,0 2677,3 1356,2 692,9 4,6 -0,15 2570,0 2697,3 20,0 694,9 4,3 -0,15 2600,0 2727,8 30,5 697,4 3,9 -0,15 Минимальный допустимы радиус искривления рассчитывается из условия проходимости в искривленном участке скважины наиболее жесткой части системы (ПРИ-ЗД) по формуле: Rmin=0,125Lзд20,74Dд-dзд-k, (1) где Lзд – длина забойного двигателя с долотом, м; Dд, dзд – диаметры, соответственно, долота и забойного двигателя, м; k – зазор между стенками скважины и забойным двигателем, м. В мягких породах k=0, в твердых k=3-6 мм. Rmin=332 м Проверку минимальных радиусов искривления для других случаев проводить нецелесообразно, так как профиль скважины является типовым, а величины интенсивности искривления достаточно малы. расчёт буровой колонны на прочность и устойчивость Таблица 2– Характеристика бурильной колонны 4-ого участка Условный номер КНБК Элементы БК типоразмер, шифр ГОСТ, ОСТ на изготовление наружный диаметр, мм длина, м вес, кН 4 III 215,9 ТЗ-ГВУ R590 ГОСТ 20692-2003 215,9 0,4 0,37 Калибратор 9КП-215,9 МСТ ОСТ 39-078-79 215,9 0,5 0,45 Двигатель ДРУ-172 ГОСТ 26673 – 90 178,0 7,6 11,2 ЗТС-172 API 172,0 9,0 0,7 Труба УБТ-178 ТУ 3663-033-48416997-05 178,0 32 224,6 ТБПК-127×9,19 (Д) ГОСТ 7909-56 127,0 648 194,5 ЛБТ-147,0×13,0 (Д16Т) ГОСТ 7909-56 147,0 1920 345,5 участок 4: интервал бурения под эксплуатационную колонну; 1200 – 2600 м, длина 1-ой ступени УБТ 32 м, вес 7168 кг диаметр долота и осевая нагрузка; dдолота = 215,9 мм, P 7,6 тс. наружное и внутреннее давление на колонну; 35 МПа плотность бурового раствора, 1,16 кг/см3. Dxd = 178x68, [ϭ] = 558 МПа, E= 2*105 МПа площадь F = 14102 мм2 , момент инерции J= 2325 см4 радиус инерции r = (J/F)1/2 = 4,060 см, момент сопротивления W= 269,3см3 , Решение: -Приведённая длина участка l = µ∙lф = 1∙32 = 32 м, µ = 1 для стержня с 2-мя заделками. - Гибкость стержня λ = l / i = 32∙102 / 4,060 = 788,17 r = (J/F)1/2 = 4,060 см - радиус инерции сечения Формула Эйлера применима, но необходимо проверить прочность. - Коэффициент понижения допускаемого напряжения на сжатие (из таблицы для λ = 788.17 и Ϭт = 516 МПа, φ = 0,093. - Допускаемое напряжение на сжатие [Ϭсж ] = Ϭт /nт = 516/2 = 258 МПа - Допускаемая нагрузка на стержень [P] = φ[Ϭсж ] F = 0,093∙279∙14102 = 365904 Н = 368.9 кН>P = 76.1 кН - Гибкость, соответствующая пределу пропорциональности Ϭпц = 0,8∙ Ϭт = 412.8 МПа λпц = (π2E)/ Ϭпц = (3,142∙2∙105/412.8)1/2 = 69.1. - Для вычисления критической нагрузки используем формулу Эйлера [1], т.к...Посмотреть предложения по расчету стоимости