Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

"УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"

КАФЕДРА НЕФТЕГАЗОПРОМЫСЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ

РАЗРУШЕНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД

ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН

Учебно-методическое пособие к выполнению курсовой

работы для студентов специальности 130504

«Бурение нефтяных и газовых скважин»

УФА 2005

Изложены методики статистической подготовки результатов механических испытаний горных пород заданного интервала бурения для последующих технологических расчетов, которые включают обоснование типа и класса вооружения, выбора типов опоры и системы промывки долота, диапазонов осевой нагрузки на него по областями разрушения породы и расчет гидромониторной системы промывки.

Руководство предназначено для студентов специальности «Бурение нефтяных и газовых скважин» и может быть полезным инженерам, занимающимся вопросами технологии бурения скважин.

Составители: Попов А.Н., проф., д-р техн. наук

Трушкин Б.Н., доц., канд. техн. наук

Рецензент Матюшин П.Н., доц., канд. техн. наук

© Уфимский государственный нефтяной технический университет, 2005

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Целью курсовой работы является приобретение практических навыков в решении конкретных задач технологии бурения скважин с использованием показателей механических свойств горных пород.

В работе должны быть решены следующие задачи:

1. определение статистических характеристик показателей механических свойств горных пород;

2. оценка однородности горных пород заданного интервала бурения;

3. выбор шарошечных долот;

4. расчет областей 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, приведенные в задании:

интервал бурения;

частота вращения долота – n_д, об/мин;

диаметр долота ( скважины) – D, мм;

литология интервала;

ожидаемые колебания давления бурового раствора в скважине - p, МПа;

относительное пластовое давление – p (отношение измеренного пластового давления к давлению столба воды на той же глубине);

плотность горных пород - , г/см³.

Таблица задания содержит показатели механических свойств горных пород в виде вариационных рядов по глубине бурения интервала:

_сж – предел прочности породы при одноосном сжатии;

р₀ - предел текучести горной породы по штампу;

р_ш - твердость горной породы по штампу;

• - коэффициент Пуассона;

C - модуль деформации (упругости) породы при вдавливании;

а₂₁ и а₂₅ – показатели абразивности горной породы по отношению к закален-

ной стали, измеренные во второй области изнашивания;

т – коэффициент пористости.

Курсовая работа выполняется по индивидуальному заданию и представляет собой технический проект с логически связанными между собой частями. Каждая часть должна заканчиваться выводом в виде подведения итогов расчета.

Оформление работы должно соответствовать требованиям, предъявляемым к техническим расчетам.

2

2. ПРОВЕРКА КРАЙНИХ ЗНАЧЕНИЙ ВАРИАЦИОННЫХ РЯДОВ НА МАЛУЮ ВЕРОЯТНОСТЬ И ОДНОРОДНОСТИ ЗАДАННОГО ИНТЕРВАЛА БУРЕНИЯ