Выпускная квалификационная работа на тему: «Расчет расхода оптимального количества бурового раствора при бурении эксплуатационных скважин на площади «Гармистан» (стр. 8 )

С ростом температуры выше 1400 С эффективность УЩР значительно с снижается этот недостаток устраняется добавлением к буровому раствору, обработанному УЩР0небольших (0,05-0,25%) добавок хроматов или бихроматов Na и. к

При этом водоотдача и безкость легко регулируются в диапазонах темпрератур 80-2000 С повышается порог коогуляции от добавок хлористого кальция. Однако СНС остается белким. К нумо и для его повышения нужно ввовдить бентоний. Злоупотребление добавки УЩР к растворам, содержащим небольшие количества твердой глинистой фазы, приводит к стабилизационному разжижению вплоть до выпадения осадка при науках знамениях водо одали. При высоком содержании глинистой фазы чрезмерные добавки УЩР вызывают «переобработку» когда сохраняются низкие знамения водотдали, а растворы инверсивно запустевают и термит чувствительность к дальнейшем добавкам реагента.

Это объясняется тем, что с ростом концентрации УЩР увеличивается и концентрация щелочи и пептизирующее действие последней нагноят перекрывать стабилизирующее действие гуленновых веществ.

При концентрации УЩР более 1,5 % содержание щелочи в реагенте становится достаточным, чтобы, вызвать калькуляцию раствора. Высокий разжижающий эффект наблюдается только при воздействии на буровые растворы из натриевых глин. С ростом содержание кальция в обменном комплексе разжижение сменяется структуры образованием. Поэтому большинство природных глин (кальциевые или кальцинированна )требует дополнительной обработки реагентами, связывающими ионы кальция (кальцинированная) сода и д. р)

Гумата натрия в присутствии хлористого натрия и других солей одновалентных металлов коагулируют ,разжижающая способность их значительно ослабевает при содержании хлористого натрия примерно 0,2-0,5 % стабилизирующие свойства УЩР практически полностью термотся при взаимодействии с солями двухвалентных металлов-кальция и магния вследствие образования солей этих металлов плоха растворимых в воде.

При обработке УЩР утяжеленных буровых растворов особенно важно, чтобы реагент хорошо снимал вязкость. Для этого из заготовленного жидкого реагента необходимо удалить осадок, состоящий из желатиназных веществ и примесей При обработке не утяжеленных растворов отделять осадок нецелесообразно.

Температура также значительно валяет на свойства УЩР. Так, при 150 содержание гуминовых веществ в УЩР составят 1,31 % (норма 3,5-4,5%) а при повышении температуры до 300 С содержание гуминовых веществ при прочих равных условиях повышает до 2,43 % . Поэтому на буровых в случае неэффективного действия УЩР его необходимо растворять в подогретой воде или при плохой растворимости в вытяжки гуминовых веществ добавлять кальцинированную или каустическую соду.

УЩР имеет неоднородный состав, содержит непрореагировавший уголь, высокую влажность кроме, того он способствует самовозгоранию в местах массового хранения и при транспортировке в железнодорожных. Вагонах. Самовозгорание происходит в результате нейтрализациям добавляемой щелочи гуматами, что сопровождается экзотермической реакцией. Для предотвращения самовазгорния УЩР необходимо подсушивать до остатков влажности 15-18 % поставляется он в мешках массой 40 кг и навалом. Хранить его следует под навесам. Реагент нетоксичен.

Влажность УЩР навеска УЩР около 5 г высушивается до постоянной массы в сушильном шкафу при температуре 100-1050 С. Влажность (в%) рассчитывается по формуле.

Где А-потеря в массе г Б-взятая навеска влажного УЩР г

Влажность УЩР марки А должна быть не более 22 % марки Б-не более 28 %

Содержание гуминовых веществ в УЩР (норма 3,5-4,5%) в лаборатории при нагревании готовят раствор содержащий 10 % сухого бурого 2% нам растворе едкого натра Примерное содержание гуминовых веществ в таком растворе составляет 5 % Отбирают небольшой объем раствора (2-5 мл) точно отмеренный с помощью пипетки, и разбавляют раствор, внесенный в мерной цилиндр вместимостью 100 мл был достаточно окрашенным, но прозрачном. Во избежание обещвеливания, вызываемого солями, растворенными в воде, последнюю смякают, добавляя небольшое количество кальцинированной соды или фосфатов натрия. Такую же операцию проделывают с пробой раствора УЩР, взятой с буровой. Интенсивность окраски испытуемого раствора, помещенного в такой же цилиндр и эталонного, полущенного в лаборатории, должна быть одинаковой число, показывающее во сколько раз разбавлен испытуемый раствор (кратность ,разбавления) деленное на кратность разбавления эталонного раствора и умноженное на пять-есть концентрация гуматов натрия в испытуемом реагенте. Выражается она в %. Общее содержания едкого натра в УЩР для пресных ратсворов должно быть 16 % для слаболинеролизованных (до 3 % NaCe)-20 %.

Эффективность химической обработки. Глина мельченная до кусков размером 1-2 см замаливается в 40 % ной слабоминерализованной (3 % NaCe) или пресной воде в зависимости от сорта испытуемого порошка

и выдерживается в течение 1 сут. Полученная глинистая постатецательно диспергируется в форфорвой ступке, размешивается в лабораторной мешалке и разбавляется водой до вязкости 80-100 с. Затем вводят 5 % УЩР (от объёма раствора) и перемешивают 30-45 мин. После добавки УЩР раствор резкостью, 40-50 с нагретый до 400 С должен иметь водоотдачу не более 6см3 для УЩР марки А и 8см3 для УЩР марки Б.

Получение указанной блезкости достигается добавлением пресной или слаболинерализованной воды.

Жидкий УЩР 20 % ной концентрации после суточной выдержки должен иметь водоотдачу 3 см 3

Торфощелочной реагент (ТЩР) предложен В. С Барановым и . Он представляет собой порошок темно- коричневого цвета, соотношение торфа и щелогии облыжно равно 10:2 или 15 :2 По своему действию на свойства глинистых растворов ТЩР примерно аналогичен УЩР (содержание изминовых веществ в торфе 35-50).Особенностью ТЩР является наличие большого количества белонистых остаток, сильно повышающих вязкость раствора. Однако это становиться преимуществом при использовании ТЩР для обработки буровых растворов при борьбе с поглощениями.

2.12. Расчёт расхода бурового раствора при бурении скважин на площади «Гармистан».

Рассчитать объемной расход бурового раствора (подушу насосов) для бурения скважины турбинным способом на глубину 3000 м. при следующих условиях. Кондуктор диаметром 299 мм спускают на глубину 150 м диаметром трехшартошиного долота для бурения под кондуктор 349,2 мм. Промежуточную колонну диаметром 219 мм спускают на глубину 1500м диаметром 146 мм спускают на проектную губану (3000 м) диаметр трехтаралечного долота для бурения под эксплуатацию колонну 190,5 мм. До глубины 150 мм предпологается бурить турбобуром Т12 М3-240 с использованием бурильных труб типа ТБПВ диаметром 146 мм с толщиной стенки 9 мм, а с 1500 до 3000 турбобром ТС 4 А-170 с использованием бурильных труб того же типа, но диаметром 114 мм с толщиной стенки 8 мм. Длина УБТ-100 м диаметром УБТ при бурении под кондуктор и промежуточную колонну 203 мм, под эксплуатационную колонну 146 мм

Ведущая труба имеет диаметр проходного отверстия 85 мм.

Плотность бурового раствора по интервалам:

Интервал бурения, м 0-150 150-1000 1000-1500 1500-3000

Плотность раствора, 2 км2 1,2 1,3 1,4 1,5

Буровая установка у комплектована двумя насосами У8-6МА2.

Расчет определяем максимальную подачу буровых насосов при бурении с «нуля» (L=O) по формуле.

где N пол – полезная мощность бурового насоса кВт; Ар – коэффициент перепада давления в турбобуре; А – коэффициент потерь давления, не зависящий от глубины скважины; Рv∙p плотность бурового раствора, г/см3.

По таблице видно, что поизбная Мощность бурового насоса У8-6МА2 составляет блок Вт.

Ар=Ртабл/ Рv∙p Q2

Где Ртабл – перепад давления в турбобуре (МПа) при подаче Qтабл(дм2/с). Согласно данным для турбобура Т12М3Б-240 Ртабл =7,7 мПа; Qтабл=55 дм3/с; платн. бурового раствора при бурении в интервале 0-150 м составляет 1,2 г/см3. Тогда

Ар= 77____ = 211,6∙10-5

1,2∙552

Коэффициент а определяется по формуле

А=ам +аубт lубт+ад+ап∙т

где аш= коэффициент потерь давления в манифольде. (Если принимается ведущая труба диаметрам походного отверстия 85 мм, то ам = 34∙10-5; если диаметр походного отверстия рабен 10 мм, то ам=30∙10-5); аУБТ – коэффициент потерь давления в утяжеленных бурильных трубах.

Таблица

Техническая характеристика буровых насосов

Показатели	Тип бурового насоса
У8-6М	У8-УМА2	УАБ-1250
Мощность	600	825	1250
Полезная мощность кВт	510	700	1062
Максимальное число двойных ходов помине в 1 млн	65	65	60
Частота вращения трансчиснонного вала рад/с (об/млн).	33,5(320)	34,7(332)	24,4(262)
Масса, т	25,5	31,4	47,2
Цена, мотс. руб.	26,0	38,0	-

Для УБТ диаметрам 203 мм аУБТ=0,224∙10-5 ; ад – коэффициент потерь давления в промывочных отверстиях долота, который определяется по формуле: ад=0,12/F2,

где: F-суммарная площадь промывочных отверстий долота, см2.

Для далота диаметрам 349,2 мм F=21 см2. Тогда ад=0,12/212=27,2∙10-5; ап∙т – коэффициент потерь в верхнем узле турбобура, ап∙т=17,0∙10-5.

Подставив знамения этих величин в формулу, получим.

А= (134,+0,224∙100+2у,2+17) ∙10-5=100,6∙10-5.

Определяем расход бурового раствора.

_________________

Q=3√_______ 2∙510_______ = 6481 дм3/с

(211,6+100,6)10-5∙1,2

Согласно характеристика насоса У8-6МА2, можно получив 61,2 дм3/с, если на дверь насосах будут диаметра поршней е70 мм при коэффициенте подами насосав 0,85 (подаче одного насоса при этими составляет 30,6 дм3/с).