Выбор класса буровой установки
При разбуривании нового нефтяного пли газового месторождения большое значение имеет правильность выбора типа буровых установок, которые для данного района окажутся наиболее экономичными. Прежде всего, в зависимости от размеров площади, глубины залегания продуктивных горизонтов, расстоянии до источников энергоснабжения, перспективности близлежащие структур надо оценить целесообразность электрификации данного района. Первая задача — определение возможности и целесообразности сооружения линии электропередачи для применения электрифицированных установок; вторая — выбор класса буровых установок, которые позволят бурить быстрее и дешевле.
Исходными данными при выборе буровой установки (БУ) являются проектная глубина и конструкция скважины.
На основании выше выполненных выбора и расчетов долот, обсадных, утяжеленных и бурильных труб составлена конструкция скважины, её оборудование и компоновка бурильной колонны (Рис. 1.3).
Основные характеристики установок эксплуатационного и глубокого разведочного бурения (по ГОСТ 16293—82) приведены в табл.1.29-1.30.
Параметр максимальная грузоподъемность характеризует предельно допустимое значение нагрузки на крюке, которое не может быть превышено при выполнении любых технологических операций в процессе всего цикла строительства скважины (вертикальные нагрузки от веса бурильной колонны, находящейся в скважине, обсадных труб, спускаемых в скважину, а также нагрузки, возникающие при ликвидации аварий и осложнений в скважине).
Параметр рекомендуемая глубина бурения скважины в каждом конкретном случае может отличаться от указанного значения в табл. 17 в сторону уменьшения или увеличения в зависимости от типа и веса бурильных труб и компоновки бурильной колонны. Однако во всех случаях должно соблюдаться условие
, (1.34)
где 
– максимальный вес бурильной колонны; 
— рекомендуемая глубина бурения; 300 – вес 1 м бурильных труб, Н/м.
Тип привода выбирается в зависимости от степени обустройства конкретного региона.
Пример 3. Вычислить глубину бурения БУ5000ЭУ ( 
м) при весе 1 м бурильных труб 270 и 360 Н/м.
Решение.По формуле 22 ?
МПа,
При весе 1 м бурильных труб 
Н/м данной установкой можно бурить до глубины
м.
При весе 1 м бурильных труб 
Н/м
м.
Буровую установку выбирают по ее максимальной грузоподъемности [ 
], обусловливающей вес в воздухе наиболее тяжелой колонны бурильных или обсадных труб:
.
Исходные данные при выборе наиболее рационального класса буровой установки проектная глубина и конструкция скважин. Кроме того, для определения способа транспортировки и монтажа установки необходимо учитывать рельеф местности, грунтовые условия, ожидаемую скорость бурения.
Вес кондуктора: 
Вес промежуточной колонны: 
Вес бурильной колонны с УБТ: 
Вес эксплуатационной колонны: 
Из приведенного расчета следует, устанавливают наибольшую нагрузку.
Пример 4. Выбрать буровую установку для бурения скважины проектной глубиной 
м со следующей конструкцией:
Для бурения скважины до проектной глубины применяются бурильные трубы диаметром 127 мм, УБТ длиной 150 м диаметром 178 мм ( 
мм, 
кН/м). Район буровых работ электроэнергией не обеспечен.
Решение. Вес кондуктора
МН.
Вес промежуточной колонны
МН.
Вес эксплуатационной колонны
МН.
Вес бурильной колонны с УБТ
МН.
Из приведенного расчета следует, что наибольшую нагрузку БУ будет испытывать при спуске 244,5 мм промежуточной колонны.
Максимальные нагрузки с учетом расхаживания: от веса бурильной колонны
МН;
от веса наиболее тяжелой обсадной колонны
МН.
Для бурения данной скважины более рационально использовать установку БУ5000ДГУ-1 с дизель-гидравлическим приводом, поскольку нагрузка (в МН) от наиболее тяжелой обсадной колонны меньше максимальной: 2,3 < 2,5 < 3,2.
Пример 5. Выбрать класс буровой установки для бурения скважины глубиной L = 3000 м. Конструкция скважины: кондуктор диаметром d = 340 мм при толщине стенок 
=11 мм, вес 1 м кондуктора 
=1000 Н/м; промежуточная колонна 
= 245 мм, толщина стенки = 9,5 мм, 
= 590 Н/м; эксплуатационная колонна 
= 146 мм, = 320 Н/м. Глубина спуска, м: кондуктора 
= 400; промежуточной колонны 
= 2200; эксплуатационной колонны 
= 3000.
Для бурения скважин до проектной глубины применяются 127-мм бурильные трубы с толщиной стенки = 9 мм, 
= 276 Н/м и 200 м 178-мм утяжеленных бурильных труб (УБТ), = 1450 Н/м. Диаметр скважины под кондуктор 
= 445 мм, скорость подъема раствора в за трубном пространств кондуктора 
= 0,5 м/с.
Решение. При этих условиях вес кондуктора
МН,
вес промежуточной колонны
МН,
вес эксплуатационной колонны
МН,
вес бурильных труб
МН,
вес УБТ
МН,
вес бурильной колонны с УБТ
МН.
Таким образом, наибольшую нагрузку будет испытывать установка при спуске 245 мм промежуточной колонны весом 1,3 МН, а вес бурильной колонны составляет 1,06 МН. Для этой глубины при роторном бурении разрывная прочность бурильных труб должна быть не менее
МН ( 
— коэффициент запаса).
Для бурильных труб группы прочности Е диаметром 
= 127 мм и толщиной стенки = 9 мм разрывная прочность 
= 1,79 МН. Этим требованиям по допустимой нагрузке на крюке удовлетворяет буровая установка мятого класса по ГОСТ 16293—82 с допустимой нагрузкой на крюке 
МН (см. табл. 17). В соответствии с ГОСТом нагрузка от веса бурильной колонны допускается не более 0,6, Rk т.е. 
МН. Так как в нашем случае 
МН, то выбранная установка удовлетворяет этому требованию.
Если скважина бурится с большим числом рейсов и на СПО может быть затрачено много времени, то установку следует выбрать с комплексом механизмов АСП.
Примечание к табл. 1.29.: 1. Условная глубина бурения принята при массе погонного метра бурильной колонны 30 кг, при этом нагрузка на крюке от наибольшей массы бурильной колонны составляет 0,5 допускаемой нагрузки на крюке. 2. Допускается увеличивать нагрузку на крюке от массы бурильной колонны до 0,6 допускаемой нагрузки на крюке, при этом допущении расчетная глубина бурения может отличаться от условной и указываться наряду с ней в технической документации. 3. Площадь подсвечников (вместимость магазинов) для буровых свечей должна обеспечивать размещение бурильной колонны длиной не менее 1,25 L, где L – условная глубина бурения.