Расчет объемов выбуренной породы при бурении скважины

где – соответственно потери бурового раствора при его очистке на вибросите, пескоотделители и илоотделители.

Расчет потерь на каждом очистном устройстве производится по эмпирическим зависимостям:

где V_прi – объем выбуренной породы в i-м интервале. Объем выбуренной породы определяется по формуле

V_прi = 0,785 (a_i D_и)²L_i

Для решения данной задачи необходимо схематично изобразить конструкцию скважины.

Объем бурового раствора, необходимого для освоения скважины (объекта), определяется по эмпирической формуле

где – объем ствола скважины на конец бурения i-ro интервала.

Объем ствола скважины рассчитывается по формуле

где L_ki – длина обсадной колонны в обсаженной части ствола, в котором осуществляется циркуляция бурового раствора; D_в – внутренний диаметр обсадной колонны, спускаемой для крепления i-го интервала; a – средний коэффициент «кавернозности в интервале бурения; Dи – диаметр долота в интервале бурения; L_i – интервал бурения.

Рисунок 3.1 – Конструкция скважины

Объем ствола скважины необходимо рассчитывать на каждом интервале бурения.

Пример задачи.

Дана конструкция скважины:

1-й интервал L₁ = 600 м, диаметр обсадной колонны D_у = 426 мм;

2-й интервал L₂ = 1500 м, диаметр обсадной колонны D_у = 324 мм;

3-й интервал L₃ = 3000 м, диаметр обсадной колонны D_у = 194 мм;

Коэффициент кавернозности для всех интервалов 1,15.

Необходимо определить: Объем ствола скважины на каждом интервале. Объем выбуренной породы. Потери бурового раствора при его очистки на очистных устройствах. Объем бурового раствора, необходимого для освоения скважины. Условие задачи иллюстрируется схемой конструкции скважины с нанесением размеров.

Схематично изображаем первый интервал бурения рисунок 3.2:

Находим V_скв1 = 0,785(1,15 х 0,445)² х 600 = 122,9

Изображаем второй интервал бурения рисунок 3.2:

Находим V_скв2 = 0,785 х 600 х 0,406² + 0,785(1,15 х 0,39)² х 600 = 248

Аналогично изображаем третий и последующие интервалы бурения скважины

Находим V_скв3 = 0,785 х 1500 х 0,302² + 0,785(1,15 х 0,215)² х 1500 = 179,3

Выбираем наибольший объем скважины V_скв.= V_скв2 > V_скв1 > V_скв3

Рисунок 3.2 – Схематичное изображение интервалов бурения

Определяем объем бурового раствора, необходимого для освоения скважины.

Определяем объем выбуренной породы

V_пр1 = 0,785 (1.15 х 0,445)² х 600 = 122,9 м³

V_пр2 = 0,785 (1.15 х 0,0,39)² х 900 = 170,4 м³

V_пр3 = 0,785 (1.15 х 0,215)² х 1500 = 72,8 м³

V_пр = 122,9 +170,4 + 72,8 = 366,1 м³

Определяем потери на каждом очистном устройстве:

Задача для самостоятельной работы:

Дана конструкция скважины:

1-й интервал L₁, диаметр обсадной колонны D_у1;

2-й интервал L₂, диаметр обсадной колонны D_у2;

3-й интервал L₃, диаметр обсадной колонны D_у3;

Коэффициент кавернозности для интервалов α₁, α_2, α_3.

Необходимо определить: Объем ствола скважины на каждом интервале. Объем выбуренной породы. Потери бурового раствора при его очистки на очистных устройствах. Объем бурового раствора, необходимого для освоения скважины. Условие задачи иллюстрируется схемой конструкции скважины с нанесением размеров.

Таблица 3.1 – Данные для расчета