Основные теоретические положения. 1. Целью расчета является определение параметров компоновки убт (индекс «0»)

1. Целью расчета является определение параметров компоновки УБТ (индекс «0»), обеспечивающих необходимую жесткость при изгибе в процессе бурения вертикальных и наклонно-направленных скважин.

2. Компоновка УБТ является составной частью КНБК, включающей в общем случае кроме долота, забойного двигателя и УБТ элементы формирования профиля скважины. Комплектование наддолотной части КНБК из указанных элементов выполняется согласно инструкциям ВНИИБТ.

3. Исходные данные для расчета компоновки УБТ следующие: тип и диаметр долота, диаметр 1-ой на УБТ секции бурильных труб, диаметр и толщина стенки обсадной колонны, под которую ведется бурение, парк УБТ (трубы, из которых может быть произведен выбор состава компоновки).

4. В общем случае компоновка УБТ состоит из нескольких ступеней с диаметрами, уменьшающимися по направлению от долота к колонне бурильных труб. Первая (основная) ступень главным образом предназначена для создания основной части нагрузки на долото и должна удовлетворять требованиям по гидравлике (п. 5) и жесткости на изгиб (п. 6). Последующие ступени обеспечивают плавный переход по жесткости от основной ступени УБТ к колонне бурильных труб (п. 7).

5. Наружный диаметр основной ступени D должен соответствовать диметру долота D_д (по диаметру расширителя) (табл. 1), наружному диаметру и толщине стенки обсадной колонны, под которую ведется бурение (п. 6) (требования по гидравлике и жесткости).

При этом, можно пользоваться также следующими приближенными соотношениями:

- для долот диаметром D_д≤295,3 мм выбираются УБТ с диаметрами, ближайшими значениям 0,85 D_д для нормальных и 0,75 D_д для осложненных условий бурения;

- для долот диаметром D_д>295,3 мм выбираются УБТ с диаметрами, ближайшими соответственно значениям 0,75 D_д и 0,65 D_д.

    При бурении скважин в осложненных условиях долотами диаметром больше 269,9 мм допускается применение УБТ ближайшего меньшего по

отношению к указанным в табл. 1 диаметра.

При бурении скважин в осложненных условиях долотами диаметр основной ступени УБТ не должен превышать диаметра турбобура (электробура).

Таблица 1

Соотношения диаметров долот и УБТ, мм

Долота	УБТ
	отечественные	Импортные
120,6	95 89	-
139,7; 145	114;120; 108	120,6; 104,8
151	120; 133 108; 114	120,6; 127,0 104,8
165,1	133; 146 120	127,0 120,6
190,5	159 146	158,8 152,4
215,9	178 159	171,5; 177,8 158,8; 165.1; 171,5
244,5	203 178	196,8; 203,2 184,2; 196,8
269,9	219, 229 203	209,6; 228,6 203,2; 209,6
295,3; 320	229; 245; 254 219; 229	228,6; 241,3; 247,6 228,6
349,2	245; 254 229;245	247,6; 254,0 228,6; 241,3
393,7 и больше	273;299 254;273	279,4 254,0

В таблице 1 приведены рекомендуемые соотношения диаметров долот и УБТ для нормальных (верхняя строчка) и осложненных (нижняя строчка) условий бурения.

6. УБТ 1-ой ступени должны удовлетворять требованию минимальной жесткости, а именно: во всех случаях жесткость на изгиб основной ступени УБТ (индекс 01) должна быть не меньше жесткости обсадной колонны (ОК), под которую ведется бурение, то есть

(EI)₀₁ ≥(EI)_ОК                                (1)

или при E₀₁= EI_ОК

,         (2)

где ,  – наружный и внутренний диаметры 1-ой (основной) ступени УБТ;

    ,  – наружный диаметр и толщина стенки ОК.

7. Для обеспечения плавного перехода по жесткости от УБТ к бурильным трубам, компоновка УБТ в общем случае выполняется ступенчатой, при этом количество ступеней должно быть таким, чтобы при переходах к БТ и переходах между ступенями выполнялись условия

где D₁ – наружный диаметр бурильных труб 1-ой секции;

i – порядковый номер ступени компоновки УБТ (снизу вверх);

n – количество ступеней компоновки УБТ.

8. Длины дополнительных (переходных) ступеней УБТ l₀₂, l₀₃ и т.д. могут равняться длине свечи или длине одной трубы.

 

3. Процедура и критерии оценивания

Практические занятия считаются выполненными и защищенными при наличии подписи преподавателя на титульном листе работы.

Основная учебная литература

1. Калинин Анатолий Георгиевич. Технология бурения разведочных скважин на жидкие и газообразные полезные ископаемые [Текст]: учеб. для вузов по спец. "Технология и техника разведки месторождений полезных ископаемых" / Анатолий Георгиевич Калинин, А.З. Левицкий, 1988. - 374 с.

2. Технология бурения глубоких скважин: учеб. пособие для вузов по специальности "Машины и обор. нефт. и газ. скважин" и "Технол. и комплекс. механиз. разраб. нефт. и газ. месторождений" / М. Р. Мавлютов [и др.]; под ред. М. Р. Мавлютова, 1982. - 287 с.

3. Юнин Е. К. Введение в динамику глубокого бурения: курс лекций / Е. К. Юнин, 2009. - 167 с.

4. Зельцер П. Я. Технология бурения нефтяных и газовых скважин: учеб. пособие / П. Я. Зельцер, 2009. - 316 с.

5. Техника и технология строительства боковых стволов в нефтяных и газовых скважинах: учебное пособие / В. М. Шенбергер [и др.], 2007. - 489 с.

6. Бурение наклонных, горизонтальных и многозабойных скважин: монография / А. С. Повалихин [и др.], 2011. - 645 с.

7. Нескоромных В. В. Направленное бурение нефтяных и газовых скважин: учебник для вузов по направлению подготовки 21.03.01 "Нефтегазовое дело" (квалификация "бакалавр") / В. В. Нескоромных, 2018. - 345 с.

Дополнительная учебная и справочная литература

1. Рабиа Хуссейн. Технология бурения нефтяных скважин / Хуссейн Рабиа; Пер. с англ. В. Г. Григулецкого, Ю. М. Кисельмана, 1989. - 412 с.

2. Башкатов Дмитрий Николаевич. Прогрессивная технология бурения гидрогеологических скважин / Дмитрий Николаевич Башкатов, А.В. Панков, А.М. Коломиец, 1992. - 286 с.

3. Технология бурения разведочных скважин на жидкие и газообразные полезные ископаемые: метод. указ. для студентов спец. 0806 "Технология и техника разведки месторождений полезных ископаемых" / Сост. П. Я. Зельцер, 1992. - 42 с.

4. Кудряшов Б. Б. Новая технология бурения скважин в мерзлых породах / Б. Б. Кудряшов, А. М. Яковлев, 1973. - 168 с.

5. Проектирование профилей наклонно направленных, пологих и горизонтальных скважин и расчет усилий на буровом крюке: учеб. пособие / [Шенбергер В. М., Кулябин Г. А., Долгов В. Г. и др.], 2003. - 85 с.

6. Технология бурения нефтяных и газовых скважин: учеб. для вузов по специальности "Бурение нефтяных и газовых скважин" направления подгот. дипломир. специалистов "Нефтегазовое дело" / [А. Н. Попов, А. И. Спивак, Т. О. Акбулатов и др.], 2003. - 508 с.

7. Технология бурения разведочных скважин [Текст]: учеб. пособие для вузов по специальности "Технология и техника разведки месторождений полез. ископаемых" / А.Г. Калинин [ и др.], 2004. - 527 с.

8. Технология бурения скважин в Западной Сибири: Информационная связь с забоем скважины и технология измерения [Текст]: сб. ст. / ред. В. Е. Копылов, 1976. - 148 с.

9. Справочник бурового мастера, 2006. - 605 с.

10. Справочник бурового мастера, 2006. - 605 с.

11. Брылин В. И. Технология бурения и оборудование эксплуатационных скважин при отработке месторождений урана методом подземного выщелачивания: учебное пособие по направлению подготовки магистров 130100 "Геология и разведка полезных ископаемых"... / В. И. Брылин, 2010. - 209 с.

12. Технология и техника бурения [y]: учебное пособие по специальностям "Разработка месторождений полезных ископаемых", "Геология и разведка месторождений полезных ископаемых", "Горные машины и оборудование": в 2 ч. / В. С. Войтенко [и др.]; под общ. ред. В. С. Войтенко. Ч. 2: Технология бурения скважин, 2013. - 612 с.