Материал: Уфимский государственный нефтяной технический университет

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Таблица 9

Геометрические размеры электробуров с МИ

Параметры

Шифр электробура

Э250–8

Э240–8

Э215–8

Э185–8

Э170–8М

Э164–8М

Наружный диаметр, мм

250

240

215

185

170

164

Общая длина, мм

13667

14050

14573

13047

12808

12975

Длина нижнего плеча, мм

2902

2883

2818

2572

2765

2765

Угол искривления
в МИ, град

1–2

1–2

1–2

1–2

1,0–1,5

1,0–1,5

Примечание. Все длины в табл. 7–9 даны без учета размеров долот и опорно-центрирующих элементов (калибраторов, центраторов, переводников), устанавливаемых между долотом и отклонителем.

2.3.2.2 Определение расчетной интенсивности
искривления ствола скважины при использовании
турбинных (электро-) отклонителей


Для отклонителей второй группы, имеющих, как было сказано выше, относительно небольшую длину нижнего плеча и угол искривления между секциями, расчетный радиус искривления находится по формулам:

,

,

,

гдеl1 — длина нижнего плеча от торца долота до места искривления отклонителя;

l2 — длина верхнего плеча отклонителя (рис. 6);

γ — угол перекоса осей отклонителя;

β1 — угол наклона оси нижней секции к хорде на длине l1 (ABD на рис. 6, а);

β2 — угол наклона оси верхней секции к хорде на длине l2 (BCE на рис. 6, б);



а) б)

Рисунок 6 — Схема расположения ТО в искривленном стволе скважины без деформаций.

DС — диаметр скважины;

DО — диаметр отклонителя;

DУ — диаметр верхнего плеча отклонителя в месте касания со стенкой скважины.


Рисунок 7 — Различные схемы предельной вписываемости отклоняющих компоновок в искривленном стволе скважины без деформаций.

Данная формула выведена из предположения, что отклонитель шарнирно соединен с бурильными трубами и вписывается в искривленный ствол скважины без деформаций.

Последнее возможно, если длина верхнего плеча

,

для схемы а (рис. 7);

,

для схемы б (рис. 7).

Значения l2кр для наиболее распространенных размеров долот и отклонителей приведены в табл. 10.

Если длина верхней секции l2>lкр, отклонитель вписывается в искривленный ствол скважины с деформацией (рис. 8). В этом случае в формулы и следует подставлять вместо l2 ее критическую длину, определяя ее методом итераций.

Очевидно, что на интенсивность искривления кроме размеров отклонителя влияют свойства разбуриваемых пород, вооружение применяемых долот, режим бурения и т.д. Учесть эти факторы не представляется возможным. В табл. 12 приведены расчетные и фактические интенсивности искривлений при использовании различных компоновок на газовых месторождениях севера Тюменской области.

Таблица 10

DС,
мм


DО,
мм


DУ,
мм


l2кр, м

R, м

200

300

400

500

600

а

б

а

б

а

б

а

б

а

б

295,3

240

229

9,4

9,9

11,5

12,1

13,3

13,9

14,9

15,6

16,3

17,1

269,9

240

203

6,9

8,6

8,5

10,6

9,8

12,2

10,9

13,6

12,0

14,9

215,9

195

178

5,8

6,8

7,1

8,3

8,2

9,6

9,1

10,7

10,0

11,8

190

172

159

5,4

6,2

6,6

7,6

7,6

8,8

8,5

9,8

9,3

10,7

Для обеспечения большей интенсивности ствола скважины могут использоваться отклонители с двумя узлами искривления, устанавливаемыми над двигателем и между двигателем и шпинделем. Плоскости искривления обоих узлов, естественно, должны совпадать.

В последние годы в связи с развитием горизонтального бурения стали применяться отклонители с регулируемым углом перекоса резьб, что позволяет одним забойным двигателем бурить как прямолинейные, так и искривленные участки ствола скважины, причем, с различной интенсивностью искривления. В табл. 11 приведена характеристика отклонителя ДР 176М, а в табл. 13 расчетные значения интенсивности искривления при бурении электробурами с механизмом искривления (МИ).


Рисунок 8 — Схема расположения ТО в искривленном стволе скважины с деформацией верхнего плеча.
Таблица 11

Расчетные значения радиуса кривизны ствола скважины R и интенсивности искривления i при бурении двигателем ДР 176М с долотом диаметром 190,5 мм

Угол искривления
между секциями, град


Радиус кривизны скважины R, м

Интенсивность
искривления
i,град/10 м

0º39'

674

0,85

0º57'

290

1,98

1º15'

185

3,10

1º31'

139

4,12

1º46'

113

5,05

1º59'

98

5,84

2º10'

87

6,55

2º19'

81

7,12

2º25'

76

7,49

2º30'

74

7,79

Таблица 12

Расчетные и фактические параметры искривления скважин отклонителями на месторождениях севера Западной Сибири

Компоновка_отклонителя__Интенсивностьискривления,_град/10'>Компоновка отклонителя

Интенсивность
искривления, град/10
м

Интервал
бурения, м


расчетная

факти­ческая

1

2

3

4

Долото 295,3;
ТО 240 (α=1,5º; LC1=2,65 м;LС2=8,35 м);

УОО5–195 (0,5 м); АБТ 147 (LC3=12,5 м)

1,64

1,40

180–1000

1,00

1900–2650

Долото 295,3;

2ТО 240 (α=1,5º; LC1=2,65 м;LС2=13,7 м);

УОО5 195 (0,5 м); АБТ 147 (LC3=12,5 м)

1,10

0,78

2235–2398

Долото 295,3; ТО 240М (α=1,5º; LC1=2,65 м;
LС2=6,85 м + 3,5 м (Д 195) = 10,35 м);
3ТС 195 (LC3=9,2 м)

1,58

1,53

2100–3700

Долото 215,9; К 215+214;
ТО 195 (α=1,5º; LC1=2,55 м;LС2=8,00 м);
УОО5; АБТ 147 (LC3=12,5 м)

2,39

2,40

580–920

Долото 215,9; К 215;
ТО 195 (α=1,5º; LC1=2,55 м;LС2=8,00 м);
ОК; 3ТС 172 (LC3=7,3 м)

2,39

1,73

1610–1740



Продолжение таблицы 12

1

2

3

4

Долото 215,9; К 214;
ТО 195 (α=1,5º; LC1=3,28 м;LС2=7,87 м);
ОК; 3ТС 172 (LC3=7,59 м)

2,36

1,36

1750–1840

Долото 215,9; К 215; ШО 195+
+2ТРГ 195 (α=1,5º; LC1=2,8 м;LС2=17,3 м);
3ТС 172 (LC3=7,3 м)

1,27

1,66

1400–1650

Долото 215,9; К 213;
ТО 195М (α=1,5º; LC1=2,55 м;LС2=6,16 м);
КП (γ=1º); Д 195 (2,9 м);
ОК; 3ТС 172 (LC3=10,4 м)

2,57

1,79

2922–3007

Долото 215,9;
Д 195 (α=1,5º; LC1=3,15 м;LС2=4,9 м);
ОК; 3ТС 172 (LC3=7,5 м)

3,25

2,02

3037–3080

Долото 215,9; К 213;
Д 195 (α=1,25º; LC1=3,15 м;LС2=4,9 м);
ОК; 3ТС 172 (LC3=7,5 м)

2,85

1,54

3050–3115

Долото 215,9; К 215;
Д 172 (α=1,75º; LC1=3,3 м;LС2=5,4 м);
ОК; 3ТС 172 (LC3=7,3 м)

3,06

1,81

3030–3154

Долото 215,9;
 172 (α=2,25º; LC1=2,85 м;LС2=5,8 м);
ОК (0,4 м); 3ТС 172 (LC3=7,3 м)

4,67

2,45

2870–2990

Долото 215,9;
 172 (α=2,5º; LC1=2,6 м;LС2=5,8 м);
ОК; 3ТС 172 (LC3=7,3 м)

5,25

3,18

2910–3120

Таблица 13

Интенсивность искривления ствола скважины при использовании электробуров с механизмами искривления

Компоновка отклонителя

Интенсивность искривления, град/10м

МИ–1º

МИ–1,5º

МИ–2º

1

2

3

4

Д 393,7; Э 250–8; МИ; СТЭ; БТ
(l1=2,9 м; l2=10,7 м)



0,72

0,85

Д 349,2; Э 250–8; МИ; СТЭ; БТ
(l1=2,8 м; l2=10,76 м)



0,73

1,47

Д 295,3; Э 250–8; МИ; СТЭ; БТ
(l1=2,8 м; l2=10,76 м)

0,79

1,53

2,27

Д 295,3; Э 240–8; МИ; СТЭ; БТ
(l1=2,8 м; l2=11,23 м)

0,63

1,34

2,05


Продолжение таблицы 13

1

2

3

4

Д 269,9; Э 240–8; МИ; СТЭ; БТ
(l1=2,8 м; l2=11,23 м)

0,99

1,70

2,40

Д 269,9; Э 215–8М; МИ; СТЭ; БТ
(l1=2,82 м; l2=11,75 м)

0,61

1,29

1,98

Д 215,9; Э185–8М; МИ; СТЭ; БТ
(l1=2,57 м; l2=10,47 м)

1,0

1,77



Д 190,5; Э170–8М; МИ; СТЭ; БТ
(l1=2,76 м; l2=10 м)

1,23

2,00




2.3.2.3 Неориентируемые компоновки для увеличения (донабора) зенитного угла


Если с помощью отклоняющих устройств произведено забуривание в нужном направлении (азимуте), но зенитный угол недостаточен, дальнейшее увеличение зенитного угла можно обеспечить с помощью прямой компоновки, включающей полноразмерный центратор (калибратор) над долотом и турбобур (электробур, УБТ) над центратором. За счет сил тяжести создается момент, способствующий фрезерованию долотом верхней стенки скважины (рис. 9). Центратор в данном случае действует как опора рычага.

Рисунок 9 — Схема действия сил в прямой компоновке для увеличения зенитного угла.
Несколько таких компоновок приведены в табл. 14 и приложении 2.

Таблица 14

Неориентируемые компоновки для увеличения зенитного угла.

Компоновка

Интенсивность увеличения зенитного угла, град/10 м

Д 295,3; К 295,3; Э 240; СТЭ; УБТ; БТ

1±0,15

Д 295,3; К 295,3 (1–2,5 м)*);
3(2)ТСШ 240; БТ

0,10,2

Д 295,3; К 295,3 (1 м); К 295,3 (2,2 м);
3ТСШ 240; БТ

0,20,4

Д 295,3; К 295,3 (0,3 м); 3ТСШ1-195; БТ

0,2

Д 215,9; К 215,9; Э 185; СТЭ; УБТ; БТ

1,5±0,15

Д 215,9; К 215,9; 3ТСШ1–195; БТ

0,75±0,2

Д 215,9; К 214; 3ТСШ1–195; БТ

0,4±0,1

Д 215,9; К 213; 3ТСШ1–195; БТ

0,25±0,08

Д 215,9; К 215,9 (0,9 м); К 215,9 (1,5 м);
3ТСШ1-195; БТ

0,120,14

Д 295,3; К 292; УБТ 229 – 5 м;
Ц 292; УБТ 178 – 10 м; БТ

0,1

Д 269,9; Ц 262; УБТ 229 – 5 м;
Ц 262; УБТ 178 – 140 м; БТ

0,14
Источник: https://tut-files.ru/previewfile/17164