Материал: Уфимский государственный нефтяной технический университет

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

*) Место установки от торца долота.

2.3.3 Компоновки для бурения участка стабилизации (прямолинейно-наклонного)


Стабилизация зенитного и азимутального углов наклонной скважины достигается при использовании жестких компоновок, включающих несколько центрирующих элементов. Однако, в ряде регионов успешно используются компоновки, имеющие один наддолотный центратор или калибратор, диаметром несколько меньшим диаметра долота. Ряд таких компоновок показан в приложении 3. Следует иметь в виду, что в большинстве случаев упрощенные компоновки не позволяют добиться достаточно полной стабилизации и при их использовании несколько изменяется и азимут и зенитный угол скважин.

Роторные компоновки также должны включать 2–3 опорно-центрирующих элемента (ОЦЭ), например,

Д; УБТ – 1,52 м; КЛС; УБТ – 810 м; КЛС; УБТ; БТ

Д; КЛС; УБТ – 3 м; КЛС; УБТ – 3 м; КЛС


2.3.4 Компоновки для уменьшения зенитного угла


При использовании КНБК без центрирующих элементов или с центраторами (калибраторами) диаметром, существенно меньшим диаметра долота, под действием силы тяжести УБТ или забойного двигателя долото фрезерует нижнюю стенку скважины, что, естественно, приводит к уменьшению зенитного угла. Интенсивность уменьшения зенитного угла зависит от типа долота (его фрезерующей способности), свойств горных пород, а также и от величины зенитного угла.

При использовании компоновки Д 215,9—3ТСШ 195ТЛ—УБТ 178 – 12–24 м — ТБПВ-127 в Западной Сибири изменение зенитного угла в среднем определяется уравнением

,

где α — зенитный угол, град;

a, b — коэффициенты, зависящие от типа долота (табл. 15).

Таблица 15

Тип долота

b, 1/100м

a, град/100м

МЗГВ

–0,06

–1,0

СГН

–0,078

–0,3


Интенсивность искривления и радиус кривизны скважины, рассчитанные по формуле , приведены в табл. 16.

Таблица 16

Интенсивность уменьшения зенитного угла и радиус кривизны при
использовании компоновок без центраторов

Зенитный угол α,
град


Д215,9 МЗГВ;
3ТСШ
195ТЛ

Д215,9 СГН;
3ТСШ
195ТЛ

Д215,9;
Э
185

i100,
град/100 м


R3, м

i100,
град/100 м


R3, м

i100,
град/100 м


R3, м

40

3,5

1640

3,3

1730

7,5




35

3,2

1850

3,0

1910

6,5±3,2

880

30

2,8

2050

2,6

2200

5,5±2,7

1040

25

2,5

2290

2,2

2605

4,5±2,3

1270

20

2,2

2600

1,8

3180

3,6±1,8

1590

15

1,8

3180

1,5

3820

2,75±1,4

2080

10

1,5

3820

1,1

5210

1,8±0,4

3180

5

1,2

4780

0,7

8200

0,75±0,3

7700

Закономерности уменьшения зенитных углов при использовании других компоновок приведены в табл. 17.

Таблица 17

Закономерности уменьшения зенитных углов при использовании различных компоновок

КНБК

Средняя интенсивность изменения
зенитного угла, град/100 м


Средняя интенсивность изменения азимута,
град/100 м


Д 215,9; Э 185; БТ

–2±0,3

–7±1

Д 215,9; УБТ 178 – 1 м; П 0,5 м;
Э 185; БТ

–4±0,5

–7±1

Д 215,9; 3ТСШ1–195; БТ;
G=17–18 т

–(11,5)



Д 215,9; 3ТСШ1–195; БТ;
G=12–14 т

–(22,5)



Д 215,9; МЗГВ; П (0,30,5 м);
3ТСШ1–195; УБТ 178 – 12 м; БТ

–(1,52)



Д 215,9; МЗГВ; П (0,65 м);
3ТСШ 195; УБТ 178 – 12 м; БТ

–(34)



Д 215,9; МЗГВ; ТБПВ 127 (12 м);
3ТСШ1–195; УБТ 178 – 12 м; БТ

i = –0,4α



Д; УБТ (9,3 м); Ц; УБТ (18,6 м);
Ц; УБТ (27,3 м); УБТ; БТ

–0,5



Д; УБТ (13,5 м); Ц; УБТ; БТ

–2,3



Д; УБТ (18 м); Ц; УБТ; БТ

–5



Примечание. G — нагрузка на долото, т.; П — переводник.

Из приведенных данных следует, что с увеличением расстояния от долота до забойного двигателя или до центратора интенсивность падения зенитного угла увеличивается.

Результаты применения различных неориентируемых компоновок в ООО "Тюменбургаз" приведены в приложении 4.

2.3.5 Компоновки, позволяющие бурить различные участки наклонной скважины


При бурении наклонных скважин зачастую возникают случаи, когда бурение данного участка закончено, инструмент необходимо поднимать для смены компоновки, а долото еще не изношено. Отсюда возникла необходимость разработки компоновок, которые по команде с поверхности могли бы изменять угол перекоса в узле искривления от нуля до γmax.

Оригинальное решение разработано в некоторых предприятиях Западной Сибири. Под кондуктор бурят компоновкой, включающей ШО. Вращая инструмент ротором от аварийного привода, бурят вертикальный участок. Затем, выключив ротор и сориентировав компоновку, бурят участок набора кривизны. После достижения проектной величины зенитного угла вновь включают ротор и бурят наклонно-прямолинейный ствол до глубины спуска кондуктора.

Для этих же целей могут использоваться ТО с регулируемым углом перекоса в узле искривления, о которых говорилось в разделе 2.3.2.2.

2.4 Расчет профилей наклонно-направленных скважин


Наклонно-направленные скважины чаще всего бурятся по трёх– и четырехинтервальным плоским профилям.

Рассмотрим расчет и построение профилей:

– трехинтервального профиля с участком стабилизации зенитного угла (п.2.4.1);

– трехинтервального профиля с участком падения зенитного угла (п.2.4.2);

– четырехинтервального профиля (п.2.4.3).

2.4.1 Расчет трехинтервального профиля с участком
стабилизации зенитного угла


Исходными данными для расчета являются:

– глубина кровли Hкр и подошвы Hп пласта;

– отход Aпо кровле пласта;

– длина вертикального hв участка;

– радиус искривления на участке набора зенитного угла R;

– конструкция скважины;

– интервал установки насосного оборудования (ЭЦН).

Значения Hкр, Hп, A обычно задаются геологической службой НГДУ.

Значение радиуса искривления R определяется выбранным типоразмером отклонителя и имеющимися ограничениями на интенсивность искривления.

Максимальный зенитный угол  (зенитный угол наклонно-прямолинейного участка) рассчитывается по формуле:

,

где , .

Формулы для определения длин всех участков и их горизонтальных и вертикальных проекций приведены в табл. 18.

Таблица 18

Формулы для расчета трехинтервального профиля с участком стабилизации зенитного угла

участка

ai

hi

li

1







2







3а







Итого
по кровле пласта








3б







Итого по скважине






Источник: https://tut-files.ru/previewfile/17164