Задание на дипломное проектирование………………………………………………2

Реферат………………………………………………………………………………….6

Введение………………………………………………………………………………...7

1 Бурение наклонно направленных скважин………………………………………....9

1.1 Назначение и область применения наклонно направленного бурения…..9

1.2 Способы бурения наклонных скважин…………………………………….12

1.3 Профили наклонных скважин……………………………………………...15

1.4 Основные принципы выбора жестких компоновок………………………17

1.5 Многозабойные и многоярусные скважины…………………………..…..21

1.5.1 Многозабойные скважины (МЗС)………………...…………….....21

1.5.2 Выбор и обоснование профиля МЗС……………………………...23

1.5.3 Многоярусные скважины (МС)…………………………………....25

1.6 Проектирование и расчет профилей горизонтальных скважин………….27

1.6.1 Расчет профиля горизонтальной скважины………………………31

1.6.2 Расчет направляющей части профиля……………………….……33

1.6.3 Расчет горизонтального участка профиля…………………..……35

2 Опорно-центрирующие элементы для бурения наклонно направленных

скважин……………………………………………………………………………...….37

2.1 Назначение опорно-центрирующих элементов КНБК, краткая

характеристика…………………………………………………………..............37

2.2 Использование компоновок с калибратором при бурении

наклонных скважин…………………………………………………………..…44

2.3 Устройство и принцип действия калибратора-виброгасителя

типа ВК 122……………………………………………………………………...49

2.4 Методика определения фактического диаметра и износа

центрирующих элементов КНБК………………………………………………50

3 Патентная проработка элементов КНБК………………………………………..….54

4 Технология и технические средства для проводки многозабойных и

горизонтально-разветвленных скважин…………………………………………...…63

4.1 Конструкция многозабойных скважин………………………………….…63

4.2 Технология бурения многозабойных и горизонтально-разветвленных

скважин………………………………………………………………………..…65

4.3 Способы бурения боковых стволов……………………………………..…68

4.4 Технология бурения боковых стволов………………………………..……70

4.5 Забуривание дополнительного ствола……………………………….….…73

4.6 Определение собственной частоты поперечных колебаний

одноразмерного низа бурильной колонны…………………………….…..…75

4.7 Выбор параметров амортизатора……………………………………..……78

5 Расчетная часть…………………………………………………………………....…82

5.1 Схемы исследования работы нижней части бурильной колонны,

находящейся в наклонном стволе скважины…………………………...….…82

5.2 Оптимальное место установки второго центратора (калибратора)

в жесткой компоновке……………………………………………………….…87

5.3 Выбор диаметрального зазора по калибратору……………………...…….91

5.4 Определение величины выпрямляющей силы………………………..…...92

5.5 Определение отклоняющей силы на долоте………………………….…...97

5.6 Определение максимального изгибающего момента……………………101

5.7 Определение момента инерции в плоскости действия максимального

изгибающего момента………………………………………………………...105

5.8 Расчет деталей калибратора-виброгасителя на изгиб, срез и смятие…..107

5.9 Расчет резьбы на прочность………………………………………………108

6 Безопасность и экологичность проекта………………………....………...………110

6.1 Характеристики производственной среды……………………………….110

6.2 Анализ опасных и вредных производственных факторов………………113

6.3 Разработка мероприятий по обеспечению безопасных и

здоровых условий труда……………………………………………………….114

6.3.1 Мероприятия по технике безопасности………………………….114

6.3.2 Мероприятия по промышленной санитарии…………………….117

6.4 Мероприятия по обеспечению пожарной безопасности………………...119

6.5 Анализ воздействия негативных факторов на окружающую

природную среду………………………………………………………………120

6.6 Расчет основных источников загрязнения……………………………….123

6.6.1 Объемы отходов при строительстве скважины…………………126

6.6.1.1 Расчет производственных отходов бурения и

испытания……………………………………………………...…126

6.6.1.2. Хозяйственные отходы и дождевые стоки……………..127

6.7 Заключение…………………………………………………………………129

7 Экономическая часть…………………………………………………….................130

Список литературы……………………………………………………………...……135

РЕФЕРАТ

В данном дипломном проекте рассматривается такая проблема современной нефтяной промышленности, как бурение боковых стволов малого диаметра. Разра-ботанные в проекте устройства направлены на решение указанной задачи.

Разработана новая конструкция опорно–центрирующего элемента - виброга-сителя-калибратора малого диаметра, в составе компоновки нижней части буриль-ной колонны.

Пояснительная записка включает в себя 3 раздела: техническую часть, эко-номическую часть и раздел безопасности и экологичности проекта. В техническую часть входят: способы и причины бурения наклонно направленных скважин назна-чение ОЦЭ, описание конструкции, способы эксплуатации, а также все необходи-мые расчеты с обеспечением работоспособности базовых узлов компоновки. Эко-номическая часть рассматривает вопросы обеспечения экономической эффектив-ности при применении КНБК с вышеуказанными ОЦЭ. Раздел безопасности и эко-логичности проекта рассматривает вопросы охраны труда и окружающей среды.

Дипломный проект состоит из: графического материала общим объемом в количестве 10 листов формата А1, и пояснительной записки объемом 137 машино-писных листов, включающую 34 рисунка, 8 таблиц и 116 формул, а также список литературы, включающий 28 пунктов.

В процессе бурения скважины, подверженные естественному искрив¬лению, могут не подсечь нефтегазоносные слои и, следовательно, не выполнить своих проектных заданий. Но накопленный фактический мате¬риал по естественному ис-кривлению позволил установить ряд общих закономерностей, учитывая которые буровики научились проходить сква¬жины в строго заданном направлении. Такие скважины получили назва¬ние наклонно направленных. Искусственное отклонение — это направ¬ление ствола скважины в процессе бурения по определенному плану с доведением забоя до заданной точки.

Искусственное отклонение скважин подразделяется на наклонное многоза-бойное (разветвленно-направленное) и кустовое (многостволь¬ное) бурение. Буре-ние этих скважин ускоряет освоение новых нефтяных и газовых месторождений, разведку полезных ископаемых, снижает капиталовложения и уменьшает затраты дефицитных материалов [9].

В про¬цес¬се бу¬ре¬ния раз¬лич¬ные фак¬то¬ры су¬ще¬ст¬вен¬но влия¬ют на эф¬фек¬тив¬ность ра¬бо¬ты бу¬риль¬но¬го ин¬ст¬ру¬мен¬та и тех¬ни¬ко-эко¬но¬ми¬че¬ские по¬ка¬за¬те¬ли бу¬ре¬ния. Не¬од¬но¬род¬ность гор¬ных по¬род, осо¬бен¬но¬сти тех¬но¬ло¬гии про¬цес¬са, виб¬ра¬ции бу¬риль¬ной ко¬лон¬ны, от¬ско¬ки и сколь¬же¬ния до¬ло¬та и дру¬гие про¬цес¬сы ве¬дут к преж¬де¬вре¬мен¬но¬му из¬но¬су эле¬мен¬тов бу¬ро¬во¬го обо¬ру¬до¬ва¬ния и ухуд¬ше¬нию по¬ка¬за¬те¬лей бу¬ре¬ния.

При про¬вод¬ке сква¬жин раз¬лич¬ной глу¬би¬ны и в лю¬бых гео¬ло¬ги¬че¬ских ус¬ло¬ви¬ях стре¬мят¬ся дос¬тичь не¬об¬хо¬ди¬мых по¬ка¬за¬те¬лей бу¬ре¬ния пу¬тем вы¬бо¬ра наи¬бо¬лее оп¬ти¬маль¬но¬го ре¬жи¬ма ра¬бо¬ты бу¬риль¬но¬го ин¬ст¬ру¬мен¬та, что под¬ра¬зу¬ме¬ва¬ет со¬бой пре¬ду¬пре¬ж¬де¬ние воз¬ник¬но¬ве¬ния ава¬рий¬ных си¬туа¬ций, при¬ме¬не¬ние цен¬три¬рую¬щих и ста¬би¬ли¬зи¬рую¬щих уст¬ройств, свое¬вре¬мен¬ную и эко¬но¬ми¬че¬ски и энер¬ге¬ти¬че¬ски це¬ле¬со¬об¬раз¬ную за¬ме¬ну обо¬ру¬до¬ва¬ния, уст¬ра¬не¬ние не¬же¬ла¬тель¬ных виб¬ра¬ций бу¬риль¬но¬го ин¬ст¬ру¬мен¬та, при¬во¬дя¬щих к вы¬хо¬ду его из строя.

Од¬ним из пу¬тей за¬щи¬ты бу¬риль¬но¬го ин¬ст¬ру¬мен¬та от не¬же¬ла¬тель¬ных виб¬ра¬ций яв¬ля¬ет¬ся при¬ме¬не¬ние амор¬ти¬зи¬рую¬щих уст¬ройств, ус¬та¬нав¬ли¬вае¬мых ли¬бо над до¬ло¬том, ли¬бо над за¬бой¬ным дви¬га¬те¬лем, а так¬же ис¬поль¬зо¬ва¬ние в ка¬че¬ст¬ве та¬ко¬вых до¬пол¬ни¬тель¬ных бу¬риль¬ных труб (УБТ как ма¬хо¬ви¬ков или ЛБТ как демп¬фе¬ров) [6].

1 Анурьев В.И. Справочник конструктора машинострои-теля. – М.: Машинострое-ние, 1982. – 736с.

2 Безродный Ю.Д., Акимова А.А. Влияние экономических методов охраны окру-жающей природной среды на стоимость строительства скважин, Нефтяное хозяй-ство. – 2001. - №3.- с.58-61.

3 Беляев В.М., Калинин А.Г., Солодкий К.М. и др. Расчет компоновок нижней час-ти бурильной колонны. – М.:Недра, 1977. – 192с.

4 Гилязов Р.М., Рамазанов Г.С., Янтурин Р.А. Технология строительства скважин с боковыми стволами. – Уфа: Монография, 2002. – 290 с.: ил.

5 Григулецкий В.Г., Лукьянов В.Т. Проектирование компоновок нижней части бу-рильной колонны. – М. – Недра, 1990. – 302 с.: ил.

6 Имаева И.Ш. Определение параметров амортизатора для бурильной колонны при воздействии случайных колебаний. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 2002. – 82с.

7 Иогансен К.В. Спутник буровика: Справочник. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Недра, 1990. – 303с.

8 Ишемгужин Е.И. Нелинейные колебания элементов буровых машин. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 2002. – 82с.

9 Калинин А.Г., Никитин Б.А., Солодкий К.М., Султанов Б.З. Бурение наклонных и горизонтальных скважин. – М.: Недра 1997. – 648с.

10 Левинсон Л.М., Акбулатов Т.О., Акчурин Х.И. Управление процессом искрив-ления скважин: Учеб. пособие. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 2000 – 88с.

11 Мамедов Ф.А. Теория и практика бурения наклонных скважин. – Баку: Изд-во АзИНЕФТЕХИМ, 1981. – 97 с.

12 Павлов Я.М. Детали машин. – М.: Машиностроение, 1987. – 534с.

13 Ремонт и монтаж бурового и нефтепромыслового оборудования /Под ред. Авер-буха Б.А. –М.: Недра, 1976. – 368 с.

14 Султанов Б.З., Ишемгужин Е.И., Шамассов Н.Х., Сорокин В.Н. Работа буриль-ной колонны в скважине. М.: Недра, - 1973. – 213с.

15 Трубы нефтяного сортамента: Справочник /под ред. Сарояна А.Е. – 3-е изд.,перераб. и доп./ - М.: Недра, 1987. – 488с.

16 Шайдаков В.В. Свойства и испытания резин. М.: Недра, - 2002. – 235с.

17 Патент (SU) №344101 Гидравлический центратор. Сеид-Рза М.К., Манафов С.Т., Гусейн-Заде М.М., Рзакулиев А. М.-Г. и Ионе Б.Л. Заявлено: 06.05.70. №1436090/22-3. Опубл.:07.07.72. Бюллетень №21.

18 Патент (SU) №606994 Центробежный центратор-калибратор. Ситдыков Г.А., Юсупов М.М., Гайсин Р.М., Левинсон Л.М. Заявлено: 04.11.75. №2186752/22-03. Опубл.: 15.05.78. Бюллетень №18.

19 Патент (SU) №840275 Центратор бурильного инструмента. Гулизаде М.П., Ога-нов С.А., Мамедтагизаде А.М., Сакович Е.С., Алиев Н.А. Заявлено: 13.04.79. №2752829/22-03. Опубл.: 23.06.81. Бюллетень №23.

20 Патент (SU) №898037 Центратор труб в скважине. Белов В.П., Сафронов В.Д. Заявлено: 15.01.82. №2895224/22-03. Опубл.:15.01.82. Бюллетень №27

21 Патент (SU) №945356 Центратор бурильного инструмента. Ремизов М.И., Кап-лун В.А., Сурма К.Ю., Богомазов Л.Д., Дудкин М.П. Заявлено: 12.01.81. №3234816/22-03. Опубл.: 23.07.82. Бюллетень №27.

22 Патент (SU) №947384 Гидравлический центратор. Султанов Б.З., Лягов А.В., Морозов Ю.Н., Крист М.О. Заявлено:07.02.79. №2721783/22-03. Опубл.:30.07.82. Бюллетень №28.

23 Патент (SU) №1049650 Наддолотный виброгаситель продольных колебаний. Султанов Б.З., Ямалтдинов А.И., Габдрахимов М.С., Газаров А.Г., Хакимов А.Г. Заявлено: 02.03.82. №3403619/22-03. Опубл.:23.10.83. Бюллетень №39.

24 Патент (SU) №1089232 Центратор бурильного инструмента. Михайлов В.Е., Са-венков Ю.И. Заявлено: 18.08.82. №3485029/22-03. Опубл.: 30.04.84. Бюллетень №16.

25 Патент (SU) №1244277 Центратор бурильного инструмента. Ершов Р.И., Рома-нов А.В., Лашкин Л.П. Заявлено: 01.02.85. №3849743/22-03. Опубл.: 15.07.86. Бюл-летень №26.

26 Патент (SU) №1458551 Центратор бурильного инструмента. Сафиуллин Р.Р., Султанов Б.З., Лягов А.В., Панков А.В. Заявлено: 12.11.86. №4148169/23-03. Опубл.: 15.02.89. Бюллетень №6.

27 Патент (SU) №2055144 Центратор бурильного инструмента. Бирман В.А., Яки-мов В.П., Перегудов А.А., Румянцев Р.А., Загорский Г.С. Заявлено:30.11.92. №92009161/22-03. Опубл.: 27.02.96. Бюллетень №6.

28 Патент (RU) №94028697 Центратор. Шаронов Г.И., Якимов В.П. Заявле-но:29.07.94. №94028697/22-03. Опубл.: 10.06.96. Бюллетень №16.

Примечаний нет.