Пример расчета необходимой длины КНБК

Бурение с применением забойных двигателей

В общем случае используются формулы (2.3) – (2.5) с тем только отличием, что учитывают влияние перепада давления на долоте и забойном двигателе (р_д+ р_зд):

(2.6)

где α_н – средний зенитный угол на участке расположения нижних секций КНБК;

α_о – средний зенитный угол на участке расположения верхней секции КНБК; величина α_о равна полусумме углов в конце и начале расположения секции; на прямолинейном участке α_н = α_о;

G_д – нагрузка на долото, H;

q_o – масса 1 пог. м верхней, искомой, части КНБК, кг/м;

k_д – коэффициент превышения осевой составляющей от веса КНБК над величиной нагрузки на долото; рекомендуется принимать не менее 1,1, но не более 1,33;

(р_д + р_зд) – планируемые перепады давления на долоте и забойном двигателе, Па;

f_o – сечение канала УБТ верхней части КНБК.

Исходные данные для расчета:

Диаметр долота – 295,3 мм.

Нагрузка на долото – 250 кН.

Нижняя часть КНБК составлена из УБТС 229_*90 длиной 27 м; масса пог. м – 273,4 кг (Приложение 8).

Верхняя часть КНБК, длину которой необходимо определить, планируется собрать из УБТС 203_*80; масса пог. м – 214,6 кг.

Вес забойного двигателя - 25 кН.

Плотность бурового раствора – 1150 кг/м³.

Перепад давления на долоте и забойном двигателе – 10 МПа.

Площадь сечения канала УБТ верхней части КНБК:

.

Угол зенитный – 25⁰.

Определим вес нижней части КНБК в растворе с учетом веса забойного двигателя:

= (25000 + 273,4_*9,81_*27)_*(1 – 1150 / 7850) = 83388 Н.

Подставим эти данные в формулу (2.6):

.

Общая длина КНБК составит 27 + 82 = 109 м.

При наборе зенитного угла используются специальные КНБК, обеспечивающие реализацию запланированной (проектной) траектории, и их длина может отличаться от расчетной.

При бурении с зенитными углами более 45⁰, когда резко уменьшается осевая составляющая веса КНБК, расчеты по формуле (2.3) теряют смысл. Длины элементов КНБК выбирают по соображениям технологической необходимости и с учетом опыта бурения.

Контрольные вопросы:

А. Что такое КНБК?

Б. Чем отличается активная нижняя часть КНБК от пассивной верхней
части?

В. Как выбирается диаметр УБТ?

Г. Что такое "жесткость" труб? Какова ее размерность?

Д. Какое соотношение между жесткостями КНБК и обсадных труб является благоприятным?

Ж. Как влияет плотность бурового раствора на силы растяжения в бурильной колонне?

Е. Перечислите параметры, от которых зависит длина КНБК.

З. Почему с увеличением зенитного угла увеличивается необходимая длина КНБК?

И. Почему при зенитном угле менее 25⁰ длину КНБК можно выбирать без учета влияния угла, а при большем угле – нельзя?

К. Чем отличается "наддолотный комплект" от других секций базовой части колонны?

Л. Как рассчитывается дополнительная гидравлическая растягивающая сила при расчете бурильной колонны для случая бурения с примененим забойных двигателей?

Дата добавления: 2015-06-27