Техника бурения нефтяных и газовых скважин - Расчет бурильных колонн

 

2.2 Расчет бурильных колонн

 

В процессе эксплуатации бурильные колонны испытывают различные по характеру и величине нагрузки. Согласно принятой методике, бурильные колонны рассчитывают на прочность от действия собственного веса, передаваемого крутящего момента и изгиба, вызванного потерей устойчивости в результате вращения. Нагрузки, возникающие в процессе ликвидации прихватов, разгона и торможения бурильной колонны при спуско-подъемных операциях, а также в результате трения о стенки скважины и вибраций, создаваемых долотом и забойным двигателем, учитываются при выборе необходимого запаса прочности.

 

Расчетные нагрузкизависят от конструкции бурильной колонны, способов и режимов бурения, поэтому они определяются после предварительного выбора режима бурения и типоразмеров утяжеленных и бурильных труб.

 

Диаметр УБТвыбирают в зависимости от диаметра долота и ожидаемых условий бурения (табл. 2.1). При роторном бурении используют УБТ, диаметр которых составляет 0,65—0,85 диаметра долота. Предпочтительны УБТ возможно большего диаметра. При бурении забойными двигателями диаметр УБТ обычно принимают равным диаметру используемого забойного двигателя.

 

Длина УБТ определяется из условий:

 

для роторного бурения

 

l0=1,25РД/q;                                                                                                                                                                   (2.1)

 

для бурения забойными двигателями

 

l0= (1,25Рд - G)/q, ,                                                                                                                                                      (2.2)

 

гдеl0 - длина УБТ, м; Рд— осевая нагрузка на долото, Н; q — вес 1 м УБТ, Н; Gзд— вес забойного двигателя, Н.

 

Таблица 2.1

 

Рекомендуемые диаметры утяжеленных бурильных труб

 

<>

 

 </>

при нормальных

 

условиях бурения

 

при осложненных

 

условиях бурения

 

Диаметр долота, мм

 

Диаметр УБТ, мм

 

139,7 - 146,0

 

114

 

108

 

149,2 - 158,7

 

         121 (133)

 

114

 

165,1 - 171,4

 

         133 (146)

 

121

 

187,3 - 200,0

 

159

 

146

 

212,4 - 228,6

 

178

 

159

 

244,5 - 250,8

 

203

 

178

 

269,9

 

229

 

203

 

295,3

 

245

 

219

 

320,0

 

245

 

229

 

349,2

 

254

 

229

 

374,6 и более

 

273

 

254

 

Диаметр бурильных трубвыбирают в зависимости от диаметра ранее спущенной обсадной колонны и способов бурения (табл. 2.2).

 

Таблица 2.2