Разрушение горных пород при бурении скважин

Федеральное агентство по образованию 

Государственное образовательное учреждение 

Высшего профессионального образования 

«УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ 

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» 
 

Кафедра нефтегазопромыслового оборудования 
 
 
 
 
 

Курсовая  работа 

по  дисциплине

«Разрушение горных пород при бурении скважин» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил:  студент группы БГБ 07-02                         А.А. Яруллин 

Проверил: доцент                                                                  Р.Р. Исмаков 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Уфа 2010

     СОДЕРЖАНИЕ 

   1 ЗАДАНИЕ………………………………………………..…………………...…..3

   РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

   2 ОЦЕНКА  ОДНОРОДНОСТИ ИНТЕРВАЛА

   2.1 Определение  относительного размаха варьирования..………..…..................4

   2.2 Распределение  показателя ро  по глубине...………..……...............................4

   2.3 Оценка рядов на наличие маловероятных значений……………...….……....6

   2.4Оценка  однородности интервала бурения.…………………………………....8                                            

          3  Определение расчетных характеристик выбранного                     

         ряда……………........................................................................................................9 

   4 ВЫБОР  ДОЛОТ, ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЛАСТЕЙ РАЗРУШЕНИЯ 

      ГОРНОЙ ПОРОДЫ И ОСЕВЫХ НАГРУЗОК  НА ДОЛОТА

   4.1Требования к выбранным долотам………………………………..…………..11                                                                                   

   4.2  Предварительный выбор типа вооружения долот………………….......……11

   4.3  Выбор типа опор шарошек   и типа системы промывки………...…………..12

         4.4 Области разрушения горных пород долотами………………..…………......12

     4.5 Расчет нагрузки G_s, необходимой для достижения предела текучести

       горной породы для долота первого класса……………… . …………………...14

   5 РАСЧЕТ  ДОЛГОВЕЧНОСТИ ДОЛОТ 1-го КЛАССА…………………….......18

          6 Расчет области разрушения горной породы долотом 2-го

          класса…………………………………………………………………….……..20

         7 ПРИНЯТИЕ РЕШЕНИЯ О ТИПЕ И  КЛАССЕ ДОЛОТА …………………....21                                

     8 РАСЧЕТ ГИДРОМОНИТОРНОЙ СИСТЕМЫ  ПРОМЫВКИ ДОЛОТА……21

        9 ОСНОВНЫЕ ИТОГИ РАБОТЫ………………………………………..………...24 
 
 
 
 

     1 ЗАДАНИЕ 

     Необходимо  решить следующие задачи:

     1) определение статических характеристик  показателей механических свойств  горных пород;

     2) оценка однородности горных пород  заданного интервала бурения;

     3) выбор шарошечных долот;

     4) расчет области разрушения горных  пород и осевых нагрузок на  долота;

     5) расчет долговечности стального  фрезерованного вооружения долота  при абразивном изнашивании и  уточнение класса основного долота;

     6) выбор диаметра насадок для гидромониторного долота;

     7) обобщение результатов расчета  для заданного интервала бурения. 

     Исходные  данные:

     1350-1760 м                интервал бурения;

     n_д = 125 об/мин          частота вращения долота;

        D = 190,5 мм               диаметр долота;

        Песчаники                   литология интервал;

        ±∆p = 1,65 МПа          ожидаемые колебания давления в скважине; 

        p' = 1,22                       относительное пластовое давление; 
 

        Таблица 1 – Показатели механических свойств горных пород

 
 

                                                                                                                                                      2 Оценка однородности интервала бурения

                                                                                                                                                      2.1  Определение относительного размаха варьирования

         Проверку гипотезы об однородности интервала бурения провожу по показателю свойств, имеющему наибольший относительный размах варьирования R_o:

     

,    

     где Х_max и Х_min - максимальное и минимальное значения показателя свойств породы.

      ;

             ;

      ;

      ;

      .

     Так как  максимальна, то проведем оценку однородности интервала по .

     2.2.  Построение гистограммы (диаграммы распределения)                   Строим гистограмму распределения показателя р0  по глубине ( рис.1.).

                                                                                                                                                                                  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                                                                                                                         

                                                                                                                                       

     2.3 Оценка рядов на наличие маловероятных значений 

     В вариационный ряд каждого показателя могут попасть маловероятные  значения, обусловленными грубыми ошибками при измерениях или подборе образцов породы. Эти значения необходимо исключить:  

     x₀₁ ≤ x₀₂≤ x₀₃ ≤ x₀₄ ≤ x₀₅≤ x₀₆ ,  Рассмотрим 1-ый ряд.

Ранжирование  ряда:   

    x₀₁          x₀₂          x₀₃       x₀₄             x₀₅            x₀₆

     3.1    3.3       3.3        3.7      4.9     5.8

   Таблица 2 -Расчет параметров распределения крайних значений 1-го ряда