Кривизна скважины в чем измеряется

Измерение кривизны скважин

Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть фото Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть картинку Кривизна скважины в чем измеряется. Картинка про Кривизна скважины в чем измеряется. Фото Кривизна скважины в чем измеряется

Для измерения кривизны скважин применяют приборы: 1) измеряющие только искривление (в градусах) в одной точке замера; 2) измеряющие искривление скважин и одновременно его направление (азимут).

К приборам первого типа относится тросовый аппарат конструкции Петросяна. Он состоит из измерительного прибора и направляющей желонки. Измерительный прибор имеет корпус и вращающийся в нем полуцилиндр, в который устанавливают свинцовый стакан с плавиковой кислотой и замерным стеклом.

Для спуска измерительного прибора в скважину служит направляющая желонка, которая состоит из верхнего и нижнего патрубков, навинченных и приваренных к соединительной пробке; верхний патрубок закрывается пробкой с прокладкой; нижний патрубок имеет на конце конусное направление; на верхнюю пробку навинчивается замок для крепления спускного тросика. В верхнем патрубке помещается измерительный прибор, укрепляемый между двумя амортизационными пружинами.

Перед спуском в скважину в свинцовый стакан измерительного прибора заливают плавиковую кислоту примерно до половины его высоты. При небольших глубинах скважин пользуются 20%-ной кислотой. Плавиковая кислота ядовита и обжигает кожные покровы. Поэтому необходимо соблюдать меры предосторожности и всегда иметь раствор соды, который нейтрализует инклинометр. Он предназначен для измерения угла и азимута искривления не обсаженных буровых скважин. В обсаженных скважинах можно измерять только угол искривления.

Инклинометр дает возможность определять за один спуск искривление скважины в любом количестве точек. Главное преимущество этого аппарата — простота работы с ним и быстрота замеров (2—3 мин на один замер). Прибор опускается в скважину на стандартном трехжильном каротажном кабеле.

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Кривизна скважин до прямолинейного участка или до устья для вертикально-наклонных скважин определяется с учетом закономерностей и интенсивности естественного искривления либо по всей скважине ( в случае одинаковых условий), либо по интервалам. Интенсивность искривления скважин, характеризуемую отношением искривления Д9 к длине интервала AL, получают путем статистической обработки сведений по искривлению скважин. Можно использовать данные, полученные по другим месторождениям с аналогичными геолого-техническими условиями. При этом интенсивность зенитного искривления скважин может быть постоянной по всей глубине и переменной. При твердосплавном и алмазном бурении она, как правило, постоянна и не меняется с глубиной. Различна только ее величина для разных условий. При бурении дробью интенсивность зенитного искривления изменяется с глубиной, что объясняется технологическими особенностями дробового способа бурения. [1]

Кривизна скважин способствует быстрому выходу скважины из эксплоатации вследствие обводнения ее, возникающего в ( результате протирания обсадных колонн труб. [2]

Кривизна скважины и азимут ее определяются с помощью специальных кривых и соответствующих расчетов. Та / блица кривых составляется заранее для каждого аппарата и отдельно для каждой местности. [3]

Кривизна скважины должна позволять протянуть рабочий трубопровод без изломов и заклиниваний. [4]

Кривизна скважины значительно влияет на эффективность глубинно-насосной эксплуатации с применением погружных центробежных и штанговых глубинных насосов. [5]

Кривизну скважины измеряют каждые 152 м или перед заменой долота. Время, необходимое для спуска прибора на забой, устанавливают на счетчике времени, затем прибор бросают в трубы и он размещается на посадочном кольце над долотом. Диск, в который вставлена бумага, передвигается вверх до контакта с иглой маятниковой подвески и записывает угол искрив ления. Опускаясь, диск поворачивается на 180 и снова перемещается вверх, где он вторично пробивается иглой, в результате чего измеряется угол искривления. При вторичном пробивании иглой показания должны совпадать с данными, полученными при первоначальном пробивании; таким образом контролируется правильность показания прибора. [6]

Если кривизна скважины на участке забуривания нового ствола более 10, то возможна ориентированная установка клинового отклонителя против кривизны. В таком случае над отклонителем устанавливается переводник с магнитной меткой и одна труба ЛБТ. [7]

Измерение кривизны скважин делится на два вида: оперативный контроль, выполняемый силами буровой бригады по окончании одного или нескольких рейсов ( в зависимости от интенсивности искривления); плановый контроль кривизны, проводимый каротажными отрядами через определенные интервалы бурения пли по всему стволу скважины после окончания ее бурения до проектной глубины. [8]

Набор кривизны скважины при применении отклонителей непрерывного действия происходит по закону показательной функции с основанием натуральных логарифмов, однако при значительной длине рейса траектория искусственно искривленной скважины с достаточной степенью точности может быть принята за дугу окружности. Для определения длины рейса при заданном отклонении в ЗабНИИ разработана номограмма, показанная на рис. VI.3. При пользовании номограммой необходимо знать диаметр скважины в призабойной зоне, который определяется либо методами кавернометрии, либо по косвенным признакам. [10]

Измерение кривизны скважины производят специальными зондами-инклинометрами. [11]

Профилактика кривизны скважины при бурении сводится к замеру кривизны, применению компоновок низа бурильной колонны ( КНБК) и подбору режима бурения. [12]

Набор кривизны скважины при применении отклонителя происходит по закону показательной функции, однако при значительной длине рейса траектория искусственно искривленной скважины может быть принята за дугу окружности. [14]

Повышение кривизны скважины приводит к дополнительному прогибу корпуса насоса и возникновению в радиальных опорах дополнительных сил, направленных в плоскости изгиба перпендикулярно упругой оси вала. Эти силы увеличивают износ радиальных пар трения и приводят к увеличению зазоров в сопряженных участках. [15]

Источник

Нефть, Газ и Энергетика

Блог о добычи нефти и газа, разработка и переработка и подготовка нефти и газа, тексты, статьи и литература, все посвящено углеводородам

Измерение искривления скважин

В процессе бурения необходим постоянный контроль за положением оси скважины в пространстве. Только в этом случае можно построить геологический разрез и определить истинные глубины залегания продуктивных пластов, определить положение забоя скважины и обеспечить попадание его в заданную проектом точку.

Для этого необходимо знать зенитные и азимутальные углы скважины и глубины их измерений. Такие замеры производятся с помощью специальных приборов, называемых инклинометрами.

По способу измерения и передачи информации на поверхность инклинометры подразделяются на забойные, производящие измерения и передачу информации в процессе бурения, автономные приборы, опускаемые внутрь колонны бурильных труб и выдающие информацию только после подъема инструмента, и инклинометры, опускаемые в скважину на кабеле или тросе.

В первом случае информация от забойных датчиков по каналу связи передается на поверхность, где и расшифровывается. В настоящее время используются как проводные, так и беспроводные каналы связи.

Проводной канал связи широко используется с электробурами, так как в этом случае возможна передача сигнала с забоя по силовому кабелю. На этом принципе работает телесистема СТЭ.

Существуют системы с встроенными в каждую бурильную трубу кабелями, соединяемые разъемами, линии с индукционной связью и линии из цельного сбросового кабеля. Такие линии связи обеспечивают высокую передающую способность, но они достаточно дороги, осложняют спуско-подъемные операции, имеют низкую стойкость из-за износа кабеля, создают помехи при ликвидации обрывов бурильных труб.

К беспроводным каналам связи относятся гидравлический, электрический, акустический и некоторые другие. В гидравлическом канале информация передается по промывочной жидкости в виде импульсов давления, частота, фаза или амплитуда которых соответствует величине передаваемого параметра.

Беспроводный электрический канал связи основан на передаче электрического сигнала по породе и колонне бурильных труб. Однако в этом случае с увеличением глубины скважины происходит значительное затухание и искажение сигнала. На этом принципе работает система ЗИС-4 и ее модификации.

Другие каналы связи пока не находят широкого применения.

Забойные инклинометрические системы позволяют постоянно контролировать положение скважины в пространстве, что является их бесспорным преимуществом. Кроме замеров зенитного угла и азимута с помощью таких систем одновременно измеряются непосредственно на забое скважины и другие параметры процесса бурения, а также характеристики проходимых пород. Однако применение телеметрических систем существенно увеличивает себестоимость работ.

Автономные инклинометры опускаются (бросаются) внутрь колонны бурильных труб и производят измерение зенитного угла и азимута в процессе бурения, но информация на поверхность не передается, а хранится в памяти прибора и считывается из нее после подъема колонны бурильных труб. Разрешающим сигналом для замера является, как правило, остановка процесса бурения, а при бурении инклинометр отключается. За один спуск инструмента может быть произведено до 50 замеров в зависимости от типа инклинометра.

Наибольшее распространение в настоящее время у нас в стране получили инклинометры, опускаемые в скважину на кабеле. При их применении на замеры параметров искривления требуется дополнительное время, но такие инклинометры просты по конструкции и имеют низкую стоимость. По способу измерения азимута их можно подразделить на приборы для измерения в немагнитной среде, в которых азимут измеряется с помощью магнитной стрелки, и приборы для измерения в магнитной среде.

Проектирование профилей наклонно направленных скважин заключается, во-первых, в выборе типа профиля, во-вторых, в определении интенсивности искривления на отдельных участках ствола, и, в-третьих, в расчете профиля, включающем расчет длин, глубин по вертикали и отходов по горизонтали для каждого интервала ствола и скважины в целом.

Источник

Научная электронная библиотека

Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть фото Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть картинку Кривизна скважины в чем измеряется. Картинка про Кривизна скважины в чем измеряется. Фото Кривизна скважины в чем измеряется

Левинсон Л М, Габдрахманова К Ф, Зиганшин С С,

ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

2. Наклонная скважина характеризуется длиной ствола L, глубиной по вертикали Н, отклонением забоя от вертикали А, направлением (азимутом) отклонения забоя φ и конфигурацией оси (рис. 1).

3. Пространственное положение скважины определяется тремя текущими параметрами: глубиной L, зенитным углом α, азимутальным углом φ.

4. Глубина скважины L – расстояние от устья О до забоя или любой точки измерения углов. Измеряется по бурильной колонне с учетом ее длины в скважине и при инклинометрических замерах кривизны.

5. Ось скважины – пространственная кривая, состоящая из сопряженных между собой отрезков прямых и кривых линий. Каждая точка оси скважины определяется ее текущими координатами относительно устья, зенитным и азимутальным углами

6. Глубина скважины по вертикали – расстояние ОА от устья до горизонтальной плоскости, проходящей через забой скважины, либо до i-й точки ствола.

7. Зенитный угол α – угол между касательной к оси ствола в рассматриваемой точке и вертикалью, проходящей через данную точку.

8. Угол наклона δ – угол между осью скважины или касательной к ней в рассматриваемой точке и горизонтальной проекцией оси на плоскость, проходящую через данную точку.

9. Азимутальный угол φ – угол между апсидальной и меридиональной плоскостями. Апсидальной называется вертикальная плоскость, проходящая через касательную к оси ствола скважины.

Азимутальный угол исчисляется в горизонтальной плоскости от принятого начала отсчета до направления горизонтальной проекции к оси ствола скважины по ходу часовой стрелки.

В зависимости от принятого начала отсчета азимутальный угол может быть истинным (географический меридиан), магнитным (магнитный меридиан) или условным (реперным).

10. Профиль скважины – проекция оси скважины на вертикальную плоскость, проходящую через ее устье и забой.

11. План скважины – проекция оси ствола скважины на горизонтальную плоскость, проходящую через ее устье.

12. Отклонение забоя от вертикали – расстояние от забоя скважины до вертикали, проходящей через устье скважины.

Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть фото Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть картинку Кривизна скважины в чем измеряется. Картинка про Кривизна скважины в чем измеряется. Фото Кривизна скважины в чем измеряется

Рис. 1. Параметры, определяющие положение оси скважины в пространстве:
1 – горизонтальная плоскость; 2 – апсидальная плоскость;
3 – магнитный меридиан; 4 – касательная к точке ствола;
5 – вертикаль через точку замера углов

13. Зенитное искривление ствола скважины – изменение зенитного угла между двумя точками замера (рис. 2).

14. Азимутальное искривление – изменение азимута скважины между двумя точками замера.

15. Интенсивность искривления i – степень одновременного изменения зенитного угла и азимута за интервал. Величина, характеризующая степень искривления ствола и равная отношению приращения угла искривления к расстоянию между точками замеров.

Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть фото Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть картинку Кривизна скважины в чем измеряется. Картинка про Кривизна скважины в чем измеряется. Фото Кривизна скважины в чем измеряется

Рис. 2. Схема к измерению зенитного угла:
1, 2 – касательные к дуге в точках измерения углов

16. Радиус искривления ствола R – величина обратная интенсивности искривления:

Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть фото Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть картинку Кривизна скважины в чем измеряется. Картинка про Кривизна скважины в чем измеряется. Фото Кривизна скважины в чем измеряется(1)

Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть фото Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть картинку Кривизна скважины в чем измеряется. Картинка про Кривизна скважины в чем измеряется. Фото Кривизна скважины в чем измеряется(2)

Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть фото Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть картинку Кривизна скважины в чем измеряется. Картинка про Кривизна скважины в чем измеряется. Фото Кривизна скважины в чем измеряется(3)

17. Плоскость искривления – плоскость, в которой располагается дуга окружности с радиусом кривизны в данной точке.

18. Отрезок оси скважины между двумя точками измерений, расположенными на расстоянии Δl друг от друга, характеризуется следующими параметрами:

средний зенитный угол, град,

Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть фото Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть картинку Кривизна скважины в чем измеряется. Картинка про Кривизна скважины в чем измеряется. Фото Кривизна скважины в чем измеряется(4)

изменение зенитного угла, град,

горизонтальная проекция ствола, град,

вертикальная проекция ствола, град,

изменение азимутального угла, град,

средний азимут, град,

Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть фото Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть картинку Кривизна скважины в чем измеряется. Картинка про Кривизна скважины в чем измеряется. Фото Кривизна скважины в чем измеряется, (9)

пространственный угол искривления (в плоскости искривления) угол между двумя касательными, проведенными к оси ствола в точках замеров, лежащих в плоскости искривления при допущении, что искривление – это бесконечно малое количество плоских кривых, повернутых относительно друг друга на некоторый угол:

Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть фото Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть картинку Кривизна скважины в чем измеряется. Картинка про Кривизна скважины в чем измеряется. Фото Кривизна скважины в чем измеряется(10)

Радиус искривления при этом, определяется по формуле:

Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть фото Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть картинку Кривизна скважины в чем измеряется. Картинка про Кривизна скважины в чем измеряется. Фото Кривизна скважины в чем измеряется(11)

где Δα, Δφ – соответственно, изменение зенитного угла и азимута на отрезке Δl (рад); Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть фото Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть картинку Кривизна скважины в чем измеряется. Картинка про Кривизна скважины в чем измеряется. Фото Кривизна скважины в чем измеряется– средний зенитный угол на участке L.

В случае отсутствия изменений азимута при бурении на определенном интервале Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть фото Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть картинку Кривизна скважины в чем измеряется. Картинка про Кривизна скважины в чем измеряется. Фото Кривизна скважины в чем измеряетсярадиус кривизны определяется
по формуле

Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть фото Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть картинку Кривизна скважины в чем измеряется. Картинка про Кривизна скважины в чем измеряется. Фото Кривизна скважины в чем измеряется(12)

19. Угол установки отклонителя – угол между плоскостью действия отклонителя и апсидальной плоскостью в месте его установки.

20. Коэффициент фрезерующей способности долота f – отношение скорости фрезерования стенки скважины к скорости разрушения забоя долотом при действии одинаковых нагрузок.

21. Кривизна ствола k – приращение угла искривления на определенном криволинейном участке,

Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть фото Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть картинку Кривизна скважины в чем измеряется. Картинка про Кривизна скважины в чем измеряется. Фото Кривизна скважины в чем измеряется(13)

Радиан – угол, под которым видна из центра окружности ее дуга, равная радиусу:

Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть фото Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть картинку Кривизна скважины в чем измеряется. Картинка про Кривизна скважины в чем измеряется. Фото Кривизна скважины в чем измеряется

22. Под КНБК принято понимать: типоразмер долота, забойный двигатель (ЗД), УБТ, диаметр бурильных труб и материал, из которого они изготовлены, тип и диаметр опорно-центрирующих элементов (ОЦЭ), элементы оснастки (амортизаторы, калибраторы и др.). В действительности это низ бурильного инструмента.

Направляющий участок КНБК – участок от долота до первой точки касания УБТ или ЗД со стенкой скважины под нагрузкой.

Для КНБК с ОЦЭ направляющим участком является участок от долота до первого центратора, для КНБК с отклонителем – участок от долота до вершины угла перекоса отклонителя, для КНБК без центрирующих приспособлений – участок от долота до первой точки касания забойным двигателем или трубами стенки скважины.

23. Угол несоосности КНБК в стволе скважины β – угол между хордами, стягивающими ось скважины и ось КНБК на направляющем участке.

24. Угол поворота плоскости изгиба КНБК под действием реактивного момента ЗД – угол между плоскостью изгиба КНБК и апсидальной.

25. Индекс анизотропии пород по буримости h есть число, дополняющее до 1 отношение буримости пород вдоль напластования и буримости ее в перпендикулярном напластованию направлении.

26. НДС – направление (азимут) движения бурового станка на кустовой площадке.

27. Направление (азимут) оснований под буровую установку выбирается в соответствии с первоначальным движением буровой установки и должно определяться с учетом проектных траекторий стволов скважин, согласно принципу исключения вероятности пересечения стволов и природных возможностей размещения оснований в данном направлении.

28. Куст скважины – группа из трех и более скважин, расположенных на специальных площадках и отстоящих одна от другой или от отдельных скважин на расстоянии не менее 50 м.

29. Под площадкой куста понимается определенный проектом участок территории, на котором расположены скважины, технологическое оборудование и установки, а так же бытовые и другие помещения, необходимые для производства работ.

Расстояние между скважинами должно обеспечивать механизированную добычу нефти с применением станков-качалок и составляет не менее 5 м.

Групповое расположение скважин – ряд скважин с числом от трех до восьми; для групп из четырех скважин расстояние между ними составляет 15 м, из восьми скважин – 50 м.

Суммарное количество газовых скважин в кусте, как правило, не превышает 24.

Минимальное расстояние между устьями соседних скважин в кустах на газоконденсатных месторождениях, имеющих в разрезе ММП, должно в 1,2 раза превышать диаметр ореола протаивания, но быть не менее 20 м по нормам противопожарной безопасности.

При размещении устьев скважин в кустах с «шагом» от 20 до 30 м скважины размещаются прямо на одной прямой линии, побатарейно не более четырех в том числе и нагнетательных газовых скважин, с расстоянием между батареями не менее 60 м. Суммарный рабочий дебит одной батареи нефтяных скважин должен быть не более
800 т/сут (8000 кН/сут).

Суммарный рабочий дебит одной батареи газоконденсатных скважин или одной батареи газовых скважин не должен превышать 4000 тыс. м3/сут.

Нефтяные скважины со свободным фонтанным дебитом более 400 т/сут (или с газовым фактором более 200 м3/м3), а также все газовые и газоконденсатные скважины должны быть оборудованы забойными клапанами-отсекателями с проверкой их на срабатывание в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

При размещении устьев скважин в кустах с «шагом» 40 м скважины следует размещать на одной прямой линии, побатарейно с числом эксплуатационных скважин в батарее не более восьми, с расстоянием между батареями не менее 60 м.

Суммарный рабочий дебит одной батареи нефтяных скважин не должен быть более 1600 т/сут.

Суммарный рабочий дебит одной батареи газоконденсатных скважин или одной батареи газовых скважин не должен превышать 6000 тыс. м3/сут.

В отдельных случаях, обусловленных сложным ландшафтными, гидрологическими и геокриологическими условиями, разрешается размещать устья скважин на одной кустовой площадке в два ряда. При этом расстояние между рядами скважин должно быть не менее 70 м, суммарное количество скважин в двух рядах не более 24 скважин.

Кустование скважин должно проводиться с обеспечением попадания их забоев в зону допуска с координатами, регламентированными проектом разработки месторождения.

Общие положения и рекомендации

1. Бурение искусственно искривленных скважин позволяет решить две большие задачи: эффективно использовать капитальные вложения на строительство скважин и в большей степени сохранить естественную среду на дневной поверхности. В связи с этим объемы бурения таких скважин продолжают расти во всех нефтегазодобывающих районах. В решении первой задачи значительную роль играет квалификация инженера-технолога как проектирующего проводку целенаправленно искривленной скважины, так и осуществляющего проводку такой скважины.

2. Проектирование профиля включает выбор и обоснование типа профиля, расчет всех его элементов и графические построения. При этом почти всегда требуется выбрать тип отклоняющего устройства, обосновать его параметры и компоновку низа бурильного инструмента.

Запроектированный профиль не должен вызывать технологических отклонений при проводке скважины, поэтому бывает необходимо провести расчет усилий на буровом крюке, возникающих при движении в скважине бурильного инструмента, обсадных колонн, НКТ и т.д.

3. В настоящее время наиболее распространена методика проектирования профиля, искривленного в одной плоскости, основанная на аналитическом методе расчета с последующим графическим построением его элементов.

При ориентировочных расчетах применяется графический метод. Для некоторых типов профилей скважины – номографированием [3, 6].

4. Общую методику проектирования наклонно направленных скважин [4, 5] бывает целесообразно видоизменить, вводя закономерности изменения траектории оси скважины в конкретных геологических и географических условиях. Примером является методика СибНИИНП [3, 6].

5. Перед проектированием профиля требуется выполнить следующие работы:

5.1. Тщательно изучить данные по ранее пробуренным скважинам, установить закономерности естественного изменения зенитного и азимутального углов и влияние на них параметров режима бурения и КНБК.

5.2. Определить интенсивность набора и снижения α на 10 м проходки (Δα10) при работе с отклоняющими устройствами (ОУ) и без них.

5.3. По структурной карте (рис. 3) и геологическому разрезу определить смещение забоя от вертикали (А), проходящей через устье скважины, глубину скважины по вертикали (H) и проектный азимут (φпр).

5.4. Далее в соответствии с существующими рекомендациями и условиями проводки скважины выбирается тип профиля скважины и проводится расчет.

6. Необходимо учитывать, что аналитический метод проектирования можно осуществить в двух вариантах.

6.1. Первый вариант предусматривает выбор и обоснование допустимых радиусов и искривления оси скважины на соответствующем участке. После выбора R и расчета необходимой величины α определяется требуемое значение Δα10 тр по формуле:

Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть фото Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть картинку Кривизна скважины в чем измеряется. Картинка про Кривизна скважины в чем измеряется. Фото Кривизна скважины в чем измеряется(14)

где Ri max – максимальный из всех допустимых Rmax.

Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть фото Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть картинку Кривизна скважины в чем измеряется. Картинка про Кривизна скважины в чем измеряется. Фото Кривизна скважины в чем измеряется

Рис. 3. Структурная карта

6.2. Минимально допустимый радиус искривления в работе [8] предлагается рассчитывать из условия проходимости в искривленном участке скважины наиболее жесткой части системы: «долото – забойный двигатель» (рис. 5) по формуле:

Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть фото Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть картинку Кривизна скважины в чем измеряется. Картинка про Кривизна скважины в чем измеряется. Фото Кривизна скважины в чем измеряется(15)

длина забойного двигателя с долотом, м;

диаметры, соответственно, долота и забойного двигателя, м;

зазор между стенками скважины и забойным двигателем, м.

В мягких породах k = 0, в твердых k = 3–6 мм [8].

6.3. При уменьшении диаметра и увеличении длины забойного двигателя рекомендуется учитывать влияние его прогиба [4]:

Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть фото Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть картинку Кривизна скважины в чем измеряется. Картинка про Кривизна скважины в чем измеряется. Фото Кривизна скважины в чем измеряется(16)

где f – стрела прогиба забойного двигателя, м;

Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть фото Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть картинку Кривизна скважины в чем измеряется. Картинка про Кривизна скважины в чем измеряется. Фото Кривизна скважины в чем измеряется(17)

вес одного метра забойного двигателя, Н/м;

длина забойного двигателя, м;

модуль упругости, E = 2,1⋅1011 Н/м2;

момент инерции поперечного сечения забойного двигателя, м4;

Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть фото Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть картинку Кривизна скважины в чем измеряется. Картинка про Кривизна скважины в чем измеряется. Фото Кривизна скважины в чем измеряется(18)

6.4. Расчет минимально допустимого радиуса искривления из условия нормальной эксплуатации бурильных труб.

6.5. Для верхней части скважины Rmin 3 определяется в точке сопряжения вертикального участка с участком набора зенитного угла, так как в этом сечении напряжения от изгиба дополняются растягивающими нагрузками [8]:

Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть фото Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть картинку Кривизна скважины в чем измеряется. Картинка про Кривизна скважины в чем измеряется. Фото Кривизна скважины в чем измеряется(19)

наружный диаметр трубы, м;

предел текучести, Н/м2;

напряжение растяжения, Н/м2;

Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть фото Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть картинку Кривизна скважины в чем измеряется. Картинка про Кривизна скважины в чем измеряется. Фото Кривизна скважины в чем измеряется(20)

максимальная растягивающая нагрузка в рассматриваемом сечении, Н;

площадь поперечного сечения трубы, м2.

6.6. Для нижних интервалов ствола, например, 4-й участок для профиля на рис. 4, г, д, Rmin 4 определяется с учетом возможной концентрации местных напряжений в мелкой резьбе по формуле [8]:

Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть фото Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть картинку Кривизна скважины в чем измеряется. Картинка про Кривизна скважины в чем измеряется. Фото Кривизна скважины в чем измеряется(21)

коэффициент концентрации местных напряжений; для сталей групп прочности Д и Е αк равен, соответственно 1,84 и 1,99 [8].

Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть фото Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть картинку Кривизна скважины в чем измеряется. Картинка про Кривизна скважины в чем измеряется. Фото Кривизна скважины в чем измеряется

Рис. 4. Типы профилей наклонно направленных скважин:
1 – вертикальный участок; 2 – участок набора α;
3 – прямолинейно-наклонный участок (для профилей а, г, д);
3 – участок уменьшения α (рис. б, е); 4 – участок уменьшения α (рис. г, д);
4, 5 – вертикальный участок (рис. д, е)

6.7. Замки бурильной колонны не должны создавать чрезмерного давления на стенки скважины во избежание их интенсивного износа, желобообразования и т.п. при спуско-подъемных операциях. В этом случае Rmin вычисляется по формуле (при длине свечи 25 м) [4, 8]:

Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть фото Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть картинку Кривизна скважины в чем измеряется. Картинка про Кривизна скважины в чем измеряется. Фото Кривизна скважины в чем измеряется(22)

допустимое усилие взаимодействий замка со стенкой скважин, Н;

принимается равной 20–30 кН для разрезов, сложенных мягкими породами, и 40–50 кН – крепкими и твердыми [4].

Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть фото Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть картинку Кривизна скважины в чем измеряется. Картинка про Кривизна скважины в чем измеряется. Фото Кривизна скважины в чем измеряется

Рис. 5. Схема вписываемости забойного
двигателя в искривленном участке скважины

6.8. Определение минимально, допустимого радиуса искривления для спущенных в скважину обсадных труб.

Спущенная в скважину колонна обсадных труб изгибается примерно так же, как и ось скважины. Величина изгибающих
напряжений в обсадных трубах при этом не должна превысить допустимой величины. Для выполнения этого условия Rmin определяется как:

Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть фото Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть картинку Кривизна скважины в чем измеряется. Картинка про Кривизна скважины в чем измеряется. Фото Кривизна скважины в чем измеряется(23)

допустимое напряжение изгиба (для стали группы прочности Д [σиз] ≈ 200 МПа).

6.9. Расчет Rmin из условий нормальной эксплуатации глубинных насосов, пропуска приборов в скважину.

Указанные приборы должны вписываться в искривленные участки скважины без деформации. Из этого условия Rmin 7 определяется по формуле [4]:

Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть фото Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть картинку Кривизна скважины в чем измеряется. Картинка про Кривизна скважины в чем измеряется. Фото Кривизна скважины в чем измеряется(24)

длина спускаемого прибора или насоса, м;

внутренний диаметр эксплуатационной колонны, м;

наружный диаметр прибора, м;

зазор между стенкой обсадных труб и корпусом прибора или насоса (обычно k1 = 1,5–3 мм [4]), м.

7. Проверка условий свободного пропуска компоновки низа бурильного инструмента через кондуктор.

Такая проверка необходима, если планируется работа с отклоняющими устройствами (ОУ) после спуска кондуктора или, когда возможны исправительные работы.

При жесткой компоновке с короткими плечами l1, l2 (рис. 6) и большими диаметрами проходимость определяется из условия [4]:

внутренний диаметр кондуктора, м;

диаметр турбобура, м.

Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть фото Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть картинку Кривизна скважины в чем измеряется. Картинка про Кривизна скважины в чем измеряется. Фото Кривизна скважины в чем измеряется(26)

угол перекоса оси резьб переводника, град;

угол несоосности КНБК, град,

Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть фото Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть картинку Кривизна скважины в чем измеряется. Картинка про Кривизна скважины в чем измеряется. Фото Кривизна скважины в чем измеряется(27)

Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть фото Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть картинку Кривизна скважины в чем измеряется. Картинка про Кривизна скважины в чем измеряется. Фото Кривизна скважины в чем измеряется

Рис. 6. Компоновка низа бурильной колонны
при увеличении зенитного угла:
1 – долото; 2 – турбобур; 3 – отклонитель; 4 –УБТ; 5 – кондуктор

С уменьшением жесткости компоновки проходимость ее через кондуктор рассчитывается с учетом упругой деформации по формуле [4]:

прогиб плеча компоновки в пределах упругих деформаций, м.

Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть фото Кривизна скважины в чем измеряется. Смотреть картинку Кривизна скважины в чем измеряется. Картинка про Кривизна скважины в чем измеряется. Фото Кривизна скважины в чем измеряется(29)

допустимое напряжение в опасном сечении, МПа;

короткое плечо компоновки, м;

диаметр турбобура, м.

При курсовом и дипломном проектировании предварительно следует решить вопрос о том, какие Rmin необходимо рассчитывать, а какие нет. В расчете всех радиусов не всегда есть необходимость.

8. При втором варианте расчета элементов профиля выбирается эффективное (в конкретных условиях) ОУ при известных величинах Δα10 на соответствующем интервале бурения при определенных допустимых α. Затем по формуле (13) находят R и продолжают расчеты.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *