Определение радиуса искривления при наборе кривизны скважины.

Как указывалось выше, радиус искривления направленной скважины дол­жен быть по возможности минимальным, чтобы сократить до предела ин­тервал, в котором необходимо работать с отклоняющим инструментом и навигационными приборами. Однако при этом должны быть соблюдены следующие основные ограничения.

1.     Интенсивность искривления в обычном случае не должна превы­
шать 1,5°/10 м проходки.

2.     В любом интервале бурения должна обеспечиваться достаточная
осевая нагрузка на долото.

3.     Должно быть исключено образование желобов в скривленных ин­
тервалах ствола скважины. Это условие может быть количественно оцене­
но величиной давления замков на стенки ствола скважины:

R > 12P/Q,

где Росевое усилие, действующее на бурильные трубы; Q — допустимое нормальное усилие со стороны бурильного замка на стенку скважины; 12 — средняя длина половины бурильной свечи.


Для разрезов, сложенных мягкими породами, значение Q можно при­нимать равным 10 кН, для разрезов, сложенных породами средней твердо­сти — 20 — 30 кН, для пород твердых и крепких — 40 — 50 кН.

4.  Бурильная колонна при любых работах в скважине не должна испы­
тывать напряжения, превышающие предел текучести материала бурильных
труб:

R > dE/2σò,

где d — наружный диаметр бурильных труб; Е — модуль Юнга; ат — пре­дел текучести материала труб.

5.  При спуске забойного двигателя через искривленные участки ствола
скважины напряжения, возникающие в корпусе забойного двигателя, не
должны превышать предела текучести его материала:

R > 0,25L)[0,74(D dt)-K],

где I;, d, — соответственно длина и наружный диаметр забойного двигате­ля; D — диаметр долота; К — зазор, выбираемый на основании геологиче­ских условий (К = 0 для твердых пород, К = 0,003+0,006 м для мягких и средних).

При спуске обсадных колонн трубы не должны испытывать напряже­ния, превышающие предел текучести их материала. Это требование обес­печивается при условии

R > Eêdê/2σò,

где Ек, ат — соответственно модуль Юнга и предел текучести материала обсадных труб; dK наружный диаметр обсадной колонны.

6. В эксплуатационную колонну должны свободно спускаться и распо­лагаться без деформаций глубинные приборы, погружное оборудование и устройства для ремонта и эксплуатации скважин.

Для обеспечения этого требования необходимо соблюдать следующее условие:

R > L2/8(dâ — dí — k),

где L — длина спускаемого в колонну погружного устройства; dB — внут­ренний диаметр эксплуатационной колонны; dH — диаметр спускаемого в колонну погружного устройства; к
зазор между внутренней стенкой об­садной колонны и корпусом спускаемого в колонну погружного устройст­ва. В большинстве случаев можно принять

к = 0,003÷0,0015 ì.

Выбранный на основании приведенных выше ограничений радиус ис­кривления ствола скважины увеличивают на 5—10 % из-за ожидаемых ошибок реализации проектного решения. Величину радиуса искривления корректируют на основании сравнения значения осевого усилия, возни­кающего при подъеме бурильной колонны из искривленной скважины, с допустимым ее значением для данной бурильной колонны и буровой уста­новки.

Строят профиль направленной скважины следующим образом.

Чтобы построить горизонтальную проекцию, вначале наносят точку, обозначающую устье скважины, затем при помощи транспортира из этой точки проводят луч в направлении проектного азимута и откладывают на нем в принятом масштабе отрезок, равный длине отклонения забоя от вер­тикали, проходящей через устьевую точку. Из конца этого отрезка, обозна­чающего проектный забой скважины, в том же масштабе проводят окруж­ность, ограничивающую допуск на отклонение забоя от проектной цели. Из устьевой точки проводят две касательные к построенной окружности (гра­ницы возможного отклонения фактической траектории ствола от проект­ной).

На этом же листе миллиметровой бумаги строят вертикальную проек­цию скважины в прямоугольной системе координат. На вертикальной оси от начала координат вниз в масштабе, принятом для вертикальной проек­ции, откладывают отрезок, равный глубине наклонной скважины по верти­кали.   Затем  наносят  интервалы  отдельных  участков  профиля,   которые

предварительно вычислены по приведенным выше формулам. Прямоли­нейные участки траектории сопрягают друг с другом дугами окружностей с расчетными радиусами искривления ствола скважины.

Добавить комментарий