Войти в мой кабинет
Регистрация
ГОТОВЫЕ РАБОТЫ / ДИПЛОМНАЯ РАБОТА, НЕФТЕГАЗОВОЕ ДЕЛО

Повышение эффективности проводки скважин разработкой демпфера колебаний бурильной колонны

martin_man 350 руб. КУПИТЬ ЭТУ РАБОТУ
Страниц: 74 Заказ написания работы может стоить дешевле
Оригинальность: неизвестно После покупки вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100% с помощью сервиса
Размещено: 22.07.2019
Процесс вращательного бурения, при котором энергия на породоразрушающий инструмент передается с помощью гибкой колонны бурильных труб, сопровождается целым спектром механических колебаний инструмента. Поэтому с момента появления этого способа бурения скважин многочисленные исследователи предлагали вводить в состав инструмента демпфирующие устройства – амортизаторы, гасители, отражатели колебаний.
Введение

Актуальность темы В процессе бурения на бурильный инструмент воздействуют различные по величине и характеру возмущающие силы и силы сопротивления, что вызывает его многообразные колебания. Основными видами колебаний являются продольные, поперечные и крутильные. Они возникают одновременно и зависят от волновой характеристики бурильной колонны и включенных в ее компоновку устройств (КНБК- компоновки низа бурильной колонны, калибраторов, центраторов, демпферов и др.), типоразмера долота, свойств разбуриваемых пород, параметров режима бурения. Основные причины возникновения колебаний - скачкообразный характер разрушения горных пород, ухабистость забоя, зубчатая рабочая поверхность долота, пульсация давления в нагнетательной системе. К менее существенным причинам можно отнести неоднородность и трещиноватость разбуриваемых пород, дискретную подачу бурильного инструмента и др. При бурении забойными двигателями, особенно турбобурами, колебательные процессы осложняются тем, что в определенных условиях забойные двигатели служат источниками интенсивных колебаний. Кроме того, при наличии в системе нелинейных сил сопротивления от скорости движения могут возникать продольные и крутильные автоколебания. Следовательно, процессе бурения бурильный инструмент совершает сложные колебательные движения. Колебания бурильного инструмента возникают в результате воздействия большого числа факторов, которые, в свою очередь, оказывают существенное влияние на процесс и показатели бурения. Колебания инструмента снижают стойкость долота, сокращают срок службы элементов бурильной колонны и турбобура и ухудшают показатели бурения в целом. Цель работы Целью магистерской диссертации является модернизация гидравлического демпфера бурильного инструмента для бурения нефтяных скважин. Основные задачи ра¬боты: Для до¬сти¬жения ука¬зан¬ной цели необходимо было решить следующие задачи. - Выявить основные причины возникновения колебаний - Провести анализ всех существующих демпфирующих устройств, оценить их возможности - Разработать демпфер, который повысит эффективность проводки скважин. Научная новизна Разработана концепция управляемого демпфера и технология его применения засчет осуществления контроля выдвижения лопастей и прижатия их к стенке скважины.
Содержание

Аннотация 3 Введение 5 1. Виды вибраций и способы их обнаружения в процессе бурения. 7 1.1 Назначение и область применения наклонно направленного бурения 7 1.2 Виды вибраций и рекомендации по их предотвращению 9 1.3 Акселерометры COLIBRYS для измерения вибраций. 15 1.4 Анализ динамического состояния бурильного инструмента в процессе бурения 17 2. Анализ существующих демпферов. 21 2.1 Патентная проработка демпфера 21 2.1.1 Демпфер гидравлический 21 2.1.2 Демпфер продольных колебаний 25 2.1.3 Гидравлический демпфер бурильного инструмента 28 2.1.4 Гидравлический многоступенчатый демпфер и демпфер с центрирующей втулкой 32 2.2 Литературный обзор существующих конструкций 37 2.2.1 Наддолотный гидромеханический демпфер 37 2.2.2 Гидравлический многоступенчатый демпфер 41 3 Разработка управляемого демпфера и технология его применения 44 3.1 Оценка продольных колебаний бурильного инструмента 44 3.2 Конструкция и принцип действия гидравлического демпфера бурильного инструмента 45 3.3 Результаты опытного бурения с применением наддолотных 49 демпферов 49 3.4 Экономическое обоснование применения гидравлического демпфера бурильного инструмента в составе КНБК 52 3.5 Разработка управляемого демпфера и технология его применения. 59 4 Расчет демпфера 61 4.1 Гидравлический расчет демпфера 61 4.2 Расчет на прочность резьбовых соединений 62 4.2.1 Расчет резьбовых соединений на прочность 62 4.2.2 Расчет резьбы РКТ-177 на прочность 64 4.2.3 Расчет замковой резьбы З-152 на прочность 65 4.2.4 Расчет резьбы М-170 на прочность 65 4.2.5 Расчет корпуса на внутреннее давление 66 4.2.6 Расчет шпонки на прочность 67 4.2.7 Расчет гидравлического цилиндра 68 Выводы: 71 Заключение 72 Список использованной литературы 73
Список литературы

1. Габдрахимов М.С., Султанов Б.З. Динамические гасители колебаний бурильного инструмента. М.: ВНИИОЭНГ, 1991. 60 с. 2. Бурение скважин с использованием наддолотных многоступенчатых виброгасителей / М.С. Габдрахимов, А.С. Галеев, Б.З. Султанов и др. // Нефтяное хозяйство.1990. №4. С.24-25. 3. О необходимости учета вибрации при конструировании элементов бурильной колонны / М.Ф. Заляев, В.У. Ямалиев, Е.М. Абуталипова, А.Н. Авренюк // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2016. №9. С.45-48. 4. Имаева Э.Ш. Определение параметров амортизатора для бурильной колонны при воздействии случайных колебаний: учеб. пособие. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2002. 82 с. 5. Способ определения работоспособности породоразрушающего инструмента / В.У. Ямалиев, М.М. Хасанов, Р.Н. Якупов, Е.И. Ишемгужин, И.Р. Кузеев, Д.С. Солодовников: пат. 2188939 Рос. Федерация МПК7 E21B44/06, E21B44/06. № 2001113974/03; заявл. 25.05.2001; Опубл. 10.09.2002, Бюл. №10. 6. Способ регулирования оптимальной осевой нагрузки на долото при бурении скважин/ И.Е. Ишемгужин, В.У. Ямалиев, В.В. Пашинский, Е.И. Ишемгужин, М.Н. Козлов, С.В. Назаров, Э.М. Галеев, А.В. Лягов: пат. 2124125 Рос. Федерация МПК6 E21B045/00, E21B044. № 97103910/03; заявл. 12.03.1997; опубл. 27.12.1998, Бюл. №5. 7. Устройство для оценки состояния породоразрушающего инструмента / В.У. Ямалиев, Т.Р. Салахов, Э.Ш. Имаева: пат. 2335629 Рос. Федерация МПК6 E21B44/00. № 2006145009/03; заявл. 18.12.2006; Опубл. 10.10.2008, Бюл. №28. 8. Патент (SU) №606994 Центробежный центратор-калибратор / Г.А. Ситдыков, М.М. Юсупов, Р.М. Гайсин, Л.М. Левинсон. Заявлено: 04.11.1975. №2186752/22-03. Опубл.: 15.05.1978. Бюллетень №18. 9. Патент (SU) №840275 Центратор бурильного инструмента / М.П. Гулизаде, С.А. Оганов, А.М. Мамедтагизаде, Е.С. Сакович, Н.А. Алиев. Заявлено: 13.04.1979. №2752829/22-03. Опубл.: 23.06.1981. Бюллетень №23. 10. Патент (SU) №898037 Центратор труб в скважине / В.П. Белов, В.Д. Сафронов. Заявлено: 15.01.1982. №2895224/22-03. Опубл.:15.01.1982. Бюллетень №27 11. Патент (SU) №945356 Центратор бурильного инструмента / М.И. Ремизов, В.А. Каплун, К.Ю. Сурма, Л.Д. Богомазов, М.П. Дудкин. Заявлено: 12.01.1981. №3234816/22-03. Опубл.: 23.07.1982. Бюллетень №27. 12. Патент (SU) №947384 Гидравлический центратор / Б.З. Султанов, А.В. Лягов, Ю.Н. Морозов, М.О. Крист. Заявлено:07.02.1979. №2721783/22-03. Опубл.:30.07.1982. Бюллетень №28. 13. Патент (SU) №1049650 Наддолотный виброгаситель продольных колебаний / Б.З. Султанов, А.И. Ямалтдинов, М.С. Габдрахимов, А.Г. Газаров. А.Г. Хакимов. Заявлено: 02.03.1982. №3403619/22-03. Опубл.:23.10.1983. Бюллетень №39. 14. Ямалиев В.У., Имаева Э.Ш., Салахов Т.Р. О возможности распознавания технических состояний глубинного бурового оборудования // Нефтегазовое дело. 2005. Т. 3. С.127-132. 15. Янтурин А.Ш. Расчет наддолотных гасителей продольных колебаний бурильной колонны // Нефтяное хозяйство. 1987. №12. С. 20-23.
Отрывок из работы

1. Виды вибраций и способы их обнаружения в процессе бурения. 1.1 Назначение и область применения наклонно направленного бурения Разработка нефтяных и газовых месторождений в труднодоступных районах, на акваториях и шельфах морей и океанов, доразработка старых месторождений, уплотнение сетки разработки, охрана земельных угодий, усиление экологических требований, сложные геологические условия – главные причины бурения наклонных и горизонтальных скважин. Искусственное отклонение оси скважины от вертикали подразделяется на наклонное, горизонтальное, многозабойное (разветвлено наклонное и разветвлено горизонтальное) и многоствольное (кустовое) бурение. Бурение таких скважин ускоряет освоение новых нефтяных и газовых месторождений, увеличивает дебиты и нефтеотдачу пластов, снижает капиталовложения, облегчает и упрощает обслуживание и ремонт скважин. В настоящее время практически все эксплуатационные скважины бурятся кустовым методом, когда устья нескольких скважин в кусте расположены близко друг к другу на одной технологической площадке, а забои находятся в узлах сетки разработки. Количество скважин в кусте колеблется от 2 до нескольких десятков. В Башкортостане это 10…30 скважин, в Западной Сибири да 50 - 60 скважин в кусте. Искусственное искривление скважин применяется с целью: 1) добычи нефти и газа изтруднодоступных участков, занятых на поверхности промышленными и жилыми объектами. оврагами, горами, реками, озерами, болотами, лесами; 2) экономии отводимых под строительства буровых плодородных земельных участков, лесов и др.; З) экономии затрат на строительство оснований, подъездных путей, линий электропередач, связи, трубопроводов; 4) сокращения средств и времени при строительно-монтажных работах и обслуживании при эксплуатации скважин с близко расположенными устьями; 5) обхода зон катастрофических поглощений, обвалов и аварий в стволе скважины;
Не смогли найти подходящую работу?
Вы можете заказать учебную работу от 100 рублей у наших авторов.
Оформите заказ и авторы начнут откликаться уже через 5 мин!
Похожие работы
Служба поддержки сервиса
+7(499)346-70-08
Принимаем к оплате
Способы оплаты
© «Препод24»

Все права защищены

Разработка движка сайта

/slider/1.jpg /slider/2.jpg /slider/3.jpg /slider/4.jpg /slider/5.jpg