Материал: Уфимский государственный нефтяной технический университет
Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам
СОДЕРЖАНИЕ
1 Построение схемы (плана) куста
1.1 Построение схемы расположения устьев скважин
1.2 Определение очередности бурения скважин в кусте и длины вертикальных участков
2 Расчет и построение профиля наклонной скважины
2.2 Требования к кривизне наклонных скважин (ограничения на интенсивность искривления)
2.3 Выбор компоновок для бурения наклонных скважин
2.4 Расчет профилей наклонно-направленных скважин
2.5 Расчет профиля скважины с горизонтальным окончанием
3 Построение фактических плана и профиля скважины
4 Прогноз попадания ствола наклонно-направленнойскважины в круг допуска
5 Проектирование работ по исправлению параметров кривизны наклонно-направленной скважины
5.1 Определение величины корректировки азимутаи зенитного угла
5.2 Корректировка направления ствола скважинынеориентируемыми компоновками
5.3 Корректировка параметров кривизныс помощью ориентируемых компоновок
6 Ориентирование отклоняющих компоновок
6.2 Ориентирование при прямом методе
6.3 Ориентирование при косвенных методах
1. Под углом к отрезку OA откладывают в том же масштабе отрезок AC, пропорциональный величине угла 3. Тогда отрезок CO даст нам в принятом масштабе величину угла 2, а угол DOC будет характеризовать угол установки отклонителя относительно апсидальной плоскости Y, обеспечивающий заданное изменение азимута с одновременным изменением зенитного угла от 1 до 3.
Пример. Как было показано выше, при H0 1722 м, X0 939,9 м, Y0 77,3 м, 0 27,5, 0 69,75, Hпр 2000 м, Xпр 1150 м, Yпр 0 м, пр 60 прямые компоновки не обеспечивают попадания скважины в круг допуска. Для корректировки параметров кривизны решаем использовать ШО–195, обеспечивающий радиус кривизны R 570 м, откуда i 0,1 град/м. Дальнейшее бурение до проекта предполагается вести компоновкой Д 215,9 СГН–3ТСШ–195–ЛБТ 147×11–25 м–СБТ 127×9.
В разделе 5.1 было показано, что для попадания в круг допуска необходимо иметь
Однако, следует учесть, что данные значения и 3 получены при соединении текущего забоя с проектным прямой линией. При использовании же компоновки Д 215,9 СГН–3ТСШ1–195, как показано в разделе 4, зенитный угол уменьшился на 6,5°, а азимут увеличился на 8°. С учетом этого примем:
и 
По формулам получаем
,
,
.
Рисунок 19 — Графический метод проектирования работ по корректировке параметров кривизны
Определяем y, l2 и 2 графическим способом. Из графика 13 следует, что y 73,9, 2 23,8, l2 2/i 23,8/0,1 238 м.
Как видим, совпадение результатов аналитического и графического решения задачи достаточно хорошее.
Пример. Как было показано выше, при H0 1722 м, X0 939,9 м, Y0 77,3 м, 0 27,5, 0 69,75, Hпр 2000 м, Xпр 1150 м, Yпр 0 м, пр 60 прямые компоновки не обеспечивают попадания скважины в круг допуска. Для корректировки параметров кривизны решаем использовать ШО–195, обеспечивающий радиус кривизны R 570 м, откуда i 0,1 град/м. Дальнейшее бурение до проекта предполагается вести компоновкой Д 215,9 СГН–3ТСШ–195–ЛБТ 147×11–25 м–СБТ 127×9.
В разделе 5.1 было показано, что для попадания в круг допуска необходимо иметь
Однако, следует учесть, что данные значения и 3 получены при соединении текущего забоя с проектным прямой линией. При использовании же компоновки Д 215,9 СГН–3ТСШ1–195, как показано в разделе 4, зенитный угол уменьшился на 6,5°, а азимут увеличился на 8°. С учетом этого примем:
и По формулам получаем
, , . Рисунок 19 — Графический метод проектирования работ по корректировке параметров кривизны
Определяем y, l2 и 2 графическим способом. Из графика 13 следует, что y 73,9, 2 23,8, l2 2/i 23,8/0,1 238 м.
Как видим, совпадение результатов аналитического и графического решения задачи достаточно хорошее.
Найдем координаты забоя в конце интервала работы отклонителем. Весь интервал корректировки разобьем на 3 участка по 80 м так, чтобы в пределах каждого участка изменение угла не превышало 10.
Из формул выразим 3 и :
,
Рассчитаем 3 и в конце каждого участка по формулам .
В конце первого участка:
,
.В конце второго участка:
,
.В конце работы отклонителя:
,
.После этого по уравнениям рассчитываем координаты ствола в интервале работы отклонителя.
Таблица 36
Координаты ствола скважины в интервале работы отклонителя
| H, м | X, м | Y, м | град | , град |  , град |  , град | X, м | Y, м | H, м |
| 1722 | 940 | 77,3 | 69,75 | 27,5 | 29,4 | 62,5 | 39,2 | 1,74 | 69,7 |
| 1792 | 979 | 79,1 | 55,3 | 31,3 | 33,8 | 49,8 | 43,8 | –7,9 | 66,5 |
| 1859 | 1023 | 71,1 | 44,2 | 36,4 | 39,3 | 39,9 | 47,6 | –17,4 | 61,9 |
| 1920 | 1071 | 53,7 | 35,6 | 42,2 | | ||||
Таблица 37
| H, м | X, м | Y, м | град | , град |  , град |  , град | X, м | Y, м | H, м |
| 1920 | 1071 | 53,7 | 35,6 | 42,2 | 41,6 | 36,1 | 31,6 | –14,0 | 38,9 |
| 1959 | 1102 | 39,7 | 36,6 | 41,0 | 40,5 | 37,1 | 31,1 | –13,1 | 39,6 |
| 1999 | 1133 | 26,6 | 37,6 | 39,9 | | ||||
| 2000 | 1134 | 26,2 | R 31 м | ||||||
.Рассчитаем по программе "Прогноз" попадает ли скважина в круг допуска при использовании вышеуказанной прямой компоновки Д 215,9 СГН–3ТСШ1–195 после корректировки кривизны. Весь оставшийся интервал разобьем на 2 участка по 52 м. Результаты расчета приведены в табл. 37 и на рис. 15 (линия 3).
Как видно из приведенных данных, корректировка параметров кривизны проведена достаточно точно. Ствол скважины должен попасть в круг допуска на расстоянии 31 м от его центра. Из построения следует, что для попадания ближе к проектной точке необходимо было при корректировке и 3 взять несколько большими.
6 Ориентирование отклоняющих компоновок
Отклоняющие компоновки применяются при зарезке наклонного участка из вертикального ствола и при изменении параметров кривизны наклонного ствола. В вертикальном стволе отклоняющая компоновка ориентируется относительно сторон света, а в наклонном — относительно апсидальной плоскости.
Известны три метода ориентирования отклоняющих компоновок:
– прямой с использованием меток на бурильных трубах;
– косвенный (забойный) с помощью спускаемых внутрь бурильной колонны приборов;
– телеметрический, с передачей сигналов забойного прибора по кабелю или другому (гидравлическому) каналу связи. В промышленных масштабах применяется также телеметрическая система с использованием кабеля электробура.
В первых двух методах ориентирование отклонителя производится до начала бурения. Вследствие этого при ориентировании приходится учитывать угол, на который закрутится бурильная колонна под действием реактивного момента забойного двигателя при бурении.
При использовании телеметрических систем ориентирование производится в процессе бурения, и учитывать угол закручивания бурильной колонны под действием реактивного моменте нет необходимости.
6.1 Определение угла закручивания бурильной колонны под действием реактивного момента забойного двигателя
Угол закручивания одноразмерного стержня под действием приложенного момента, как известно из курса "Сопротивление материалов", определяется по формуле:
где M — крутящий момент;
L — длина стержня;
G — модуль упругости материала второго рода;
J — полярный момент инерции сечения стержня.
Для бурильной колонны, которая закручивается под действием реактивного момента забойного двигателя, эта формула принимает вид:
где M — переменный по длине колонны крутящий момент.
Однако, применение этой зависимости для расчета угла закручивания бурильной колонны не представляется возможным, так как, как правило, не известны ни реактивный момент забойного двигателя, ни распределение момента по длине бурильной колонны.
Реактивный момент забойного двигателя равен моменту на долоте. Величина последнего зависит от свойств пород, типоразмера долота, параметров режима бурения и массы других факторов. Распределение момента по длине бурильной колонны зависит от профиля скважины, свойств пород, слагающих стенки скважины, наличия и свойств фильтрационной корки, режима бурения и т.п.
Поскольку многие параметры и сам вид этих зависимостей большей частью неизвестны, угол закручивания (p) бурильной колонны определяется на практике по эмпирическим формулам.
В [4] предлагаются следующие зависимости:
Для компоновки Д 295,3–ТСШ–240–КП–УБТ 178–12 м–МП–ЛБТ 147×11–36 м–ТБПВ 127×9
Для компоновки Д 215,9–TО–195–МП–ЛБТ 147×11–36 м–ТБПВ 127×9–500 м–ЛБТ 147×11 приводится таблица, данные которой аппроксимируются уравнением
В Суторминском УБР для компоновки Д 215,9–TО–195–СБТ 127×9–ЛБТ 129×11 используют зависимость:
где LСБТ, LАБТ — соответственно длина стальных и алюминиевых труб, м.
6.2 Ориентирование при прямом методе
Из прямых методов в настоящее время используется метод меток, наносимых на бурильные трубы. Вследствие значительной трудоемкости и возможных погрешностей он применяется для ориентирования отклоняющих компоновок на небольших глубинах, как правило, не более 500–600 м.
Проектное положение отклонителя по после спуска должно быть:
Источник: https://tut-files.ru/previewfile/17164