66. Общие закономерности искривления скважин

Анализ искривления скважин показывает, что оно подчиняется определенным закономерностям, но для разных месторождений они различны и могут существенно отличаться. Однако можно сформулировать следующие общие закономерности искривления.

1. В большинстве случаев скважины стремятся занять направление, перпендикулярное слоистости горных пород. По мере приближения к этому направлению интенсивность искривления снижается.

2. Уменьшение зазора между стенками скважины и инструментом приводит к уменьшению искривления.

3. Места установки центрирующих элементов и их диаметр весьма существенно влияют на направление и интенсивность зенитного искривления.

4. Увеличение жесткости инструмента уменьшает искривление скважины, поэтому скважины большего диаметра искривляются менее интенсивно, чем скважины малого диаметра.

5. Увеличение осевой нагрузки приводит к увеличению интенсивности искривления, а повышение частоты вращения колонны бурильных труб - к снижению искривления.

6. Направление и интенсивность азимутального искривления зависят от геологических факторов.

7. Абсолютная величина интенсивности азимутального искривления зависит от зенитного угла скважины. С его увеличением интенсивность азимутального искривления снижается.

67. Способы принудительного искривления скважин в заданном направлении.

Все технические средства предназначенные для принудительного искривления скважин основываются на создания отклоняющей силы на долоте (процесс фрезерования стенки скважин) и перекоса оси долота относительно оси скважины (процесс асимметричного разрушения забоя). Для создания этих сил на долоте применяют отклоняющие компоновки.

Сущность бурения наклонных скважин с помощью турбобура или электробура заключается в том, что для набора кривизны исполь­зуется неподвижность колонны бурильных труб. При этом в нижней части бурильной колонны установкой над забойным двигателем или на корпусе двигателя простых отклоняющих приспособлений соз­дают постоянно действующую на долото отклоняющую силу, перпен­дикулярную оси, что позволяет искривить ствол скважины по задан­ному азимуту при соответствующем ориентировании отклоняющего устройства.

Одним из таких способов является компоновка с кривым переводником.

Компоновка с кривым пере­ходником приме­няется, когда необходимо обе­спечить высокую интенсивность искривления при бурении сква­жин с углом искривления до 30° и более. Так как при ис­пользовании короткого кривого переводника не образуется до­статочная упругая сила, над ним устанавливают утяжеленные бу­рильные трубы. Кривой пере­водник представляет собой тол­стостенный патрубок, ось ниж­ней резьбы которого составляет угол 1—3° с корпусом. Длина кривого переводника колеблется в пределах 0,3—1 м. Интенсивность набора угла зависит от длинны забойного двигателя, над которым устанавливается кр. переводник.

Компоновка 1: Односекционный турбобур с установленным над ним кривым переводником. Эта компоновка характеризуется достаточно большим плечом отклонителя , 8-11 м и большим углом перекоса резьб КП – 2÷3,5⁰. При использовании данной компоновки интенсивность искривления постепенно падает, а радиус кривизны возрастает.

Компоновка 2: Турбинные отклонители (ТО) или турбобуры со шпиндельным отклонителем (ШО), они должны иметь спец. муфту, соединяющую расположенные под углом валы двигателя и шпинделя и позволяющую передавать крутящий момент и осе­вое усилие. Эта компоновка имеют сравнительно небольшую длину нижнего плеча (1,5-2,5 м) и меньший угол в узле искривле­ния (1—2°, чаще 1,5°), что обеспечивает, при прочих равных усло­виях, больший темп искривления и лучшую проходимость по прямолинейному стволу. Кроме того, при использовании двух турбинных секций данные отклонители позволяют создавать на долоте больший крутящий момент и, тем самым, большие нагруз­ки на долото. Эта компоновка обеспечивает более равномерное искривление ствола скважины.