4 Избор на сондажно съоръжение и изчисляване на подвижната система
Проект за сондаж и обшивка на производствен кладенец в района на Песчаная на Краснодарския край
Технически характеристики на UNB-600:
Броят на двойните ходове на буталото за 1 минута………………………………… 125
Диаметър на цилиндричните втулки, m:
Дебит на помпата, m3/s:
Идеално подаване на оборот на коляновия вал, l:
Изходящо налягане, MPa:
Обороти на трансмисионния вал, обороти в минута………………….566
Предавателното отношение на скоростната кутия на помпата……………………………….4.45
Натоварване на пръта, kN………………………………………………… 490
Диаметър на тръбопровода, mm:
Тегло на помпата без макара, t…………………………………………… 22,5
2.3.4 Избор на сондажна платформа и изчисляване на подвижната система
Кулата се използва за спъване и задържане на сондажната колона по време на сондиране. Изборът му се извършва според височината H, m и според товароносимостта Q.
Определете височината на кулата (H, m) по формулата:
,
където k е коефициент, който предотвратява издърпването на сондажната колона в блока на короната, когато е прекалена (обикновено k=1,2 - 1,5);
Lsv. - дължината на свещта, в зависимост от дълбочината на кладенеца, m.
Приемаме k = 1,5; Лв.=28м.
По този начин дерикът VMA-45*200-1, включен в комплекта на избраната сондажна машина, е напълно подходящ за планираната работа.
Подемната система на агрегата е верижен повдигателен механизъм, състоящ се от кранов блок, подвижен (подвижен) блок, стоманено въже, което представлява гъвкава връзка между теглича и механизма за закрепване на неподвижния край на въжето.
С увеличаване на дълбочината на кладенците теглото на сондажните колони, които трябва да се спускат и повдигат, се увеличава, а максималната скорост на навиване на водещата колона на сондажната линия върху барабана на лебедката остава практически непроменена засондажни машини от различни класове. Следователно, за всяка инсталация се използва движеща се система със собствено съотношение на веригата на макарата от 4 до 14. Това се постига с помощта на различни инструменти.
Нека направим изчисление на оборудването и избор на въже за пътуване.
Нека изчислим броя на работещите клонове по формулата:
,
където Qcr е теглото на сондажната колона, N;
Pl е товароносимостта на лебедката на машината, N;
Ηm - коефициент на полезно действие на ходовата система, равен на 0,8 - 0,9.
Тъй като сондажната колона ще има най-голямо тегло (122,25 тона) при сондиране под производствената колона, ние ще изчислим само за тази колона:
(приемаме 8 клона).
Общият брой клонове на въжета в симетрична система е:
Следователно ще се използва платформа 4 x 5.
Дължината на сондажната линия в оборудването Lо.с. зависи от броя на струните m в нея и полезната височина на кулата hП.
Lo.c. \u003d (m + 2) * hP + l3, където l3 \u003d 30 m е дължината на въжето, навито на барабана.
Lo.c. = (8 + 2)*42 + 30 = 450.
Тогава теглото на въжето Gк = Lо.с.*qк, където qк е теглото на 1 m от въжето.
Gk \u003d 450. * 33,8 \u003d 15210 N \u003d 15,21 kN.
Нека определим най-голямото статистическо натоварване върху движещите се въжета на движещата се система:
Rts \u003d L * q + lubt * qubt + Gts,
където L е дължината на сондажните тръби, m;
q – тегло на 1 m сондажни тръби, N
lubt – дължина на яката, m;
qwt – тегло на 1 m яка, N;
Gts е теглото на подвижния блок, въжето и куката, N.
Gts \u003d Gtb + Grope + Ghook
Gts \u003d 67000 + 15210 + 35000 \u003d 117210 N \u003d 117,21 kN.
За колона с диаметър 324 mm:
lbt = 28 m, qbt = 1,56 kN.
Rts \u003d 28 * 1560 + 117210 \u003d 160890 \u003d 160,89 kN.
Статистическо натоварване на 1 низ: P = Rts / m,
където m е броят на струните на системата за приспособления.
P \u003d 160,89 / 8 \u003d 20,11 kN.
За колона с диаметър 245 mm:
L = 364 m, q = 319 N, lbt = 136 m, qbt = 1,56 kN.
Rts \u003d 364 * 319 + 136 * 1560 + 117210 \u003d 445486 N \u003d 445,49 kN.
Статистическо натоварване на 1 струна: P = 445,49 / 8 = 55,69 kN.
За колона с диаметър 146 mm:
L = 3100 m, q = 319 N, lbt = 190 m, qbt = 1,56 kN.
Rts = 3100*319 + 190*1560 + 117210 = 1402510 N = 1402.51 kN,
Статистическо натоварване на 1 струна: P = 1402,51 / 8 = 175,31 kN.
Като се вземат предвид изчислените статистически натоварвания, ние избираме стоманено въже с право напречно полагане от типа LK-RO, конструкция 6x31 + 1 m с диаметър 32 mm (съгласно GOST 16853-88) [4].
2.4 Технология на пробиване
2.4.1 Избор на инструмент за рязане на скали
При пробиване на нефтени и газови кладенци основният инструмент, с който се разрушава скалата на дъното и се оформя самият кладенец, е битът.
В България, както и в САЩ и други чужди страни за сондиране на нефтени и газови кладенци се използват основно ролкови конусни коронки.
Като се вземат предвид физико-механичните свойства на скалите на проектния участък и установената практика на сондажни операции в тази област, ние избираме следните видове битове според интервалите на пробиване:
Таблица 2.1 Използван инструмент за рязане на скали
Категории скали по пробиваемост
Интервал на пробиване, m
Тип длето
0 - 35
I-II
35 - 500
SZ-GV (R-175)
III-IV
500 - 1050
SZ-GV (R-162)
V-XII
1050 - 3290
TZ-GAU (R-437)
2.4.2 Изчисляване на технологичния режим на сондиране (Р,N.Q)
Режимът на пробиване се разбира като определена комбинациярегулируеми параметри, влияещи върху ефективността на пробиване. Тези параметри включват: аксиално натоварване (налягане) върху накрайника (P), честота на въртене на накрайника (N), количество изпомпана сондажна течност (Q).
2.4.3 Изчисляване на WOB (P)
Стойността на аксиалното натоварване на бита Rdol, която трябва да осигури обемното разрушаване на огнището на дъното, като се вземат предвид механичните свойства на скалите и проектните данни за контактната площ на зъбите на бита с дъното, се определя по формулата: