- •Глава 10
- •10.1. Назначение и область применения наклонно направленных скважин
- •10.2. Основы проектирования направленных скважин
- •10.2.1. Стадии проектирования направленных скважин
- •Определение требований, накладываемых вскрываемым объектом в заданной точке.
- •Проектирование профиля скважины.
- •Выбор бурового раствора.
- •Проектирование бурильной колонны
- •Гидравлические расчеты промывки скважины
- •Выбор компоновок низа бурильной колонны (кнбк)
- •10.2.2. Выбор конфигурации (траектории) наклонно-направленной скважины
- •10.5. Расчет параметров фактического профиля скважины
- •10.5.1. Положение текущего забоя скважины
- •Расчет параметров траектории ствола скважины.
- •10.5.3. Контроль текущего положения забоя скважины.
- •3.1 Расчет расстояний.
- •3.2 Расчет азимутальных углов.
- •3.3 Расчет зенитных углов.
- •10.5.4. Расчет изменения интенсивности искривления ствола скважины в зависимости от параметров отклонителя.
- •10.5.5. Расчетные зависимости оценки пропуска искривленных кнбк в ствол скважины.
- •10.5.6. Корректировка траектории ствола скважины.
- •Забойные компоновки для изменения направления ствола скважины при бурении
- •1 Кнбк для бурения вертикальных скважин
- •Основные данные по ртб
- •Минимальная длина колонны убт, устанавливаемых над жесткой кнбк
- •2 Кнбк для набора или коррекции параметров кривизны (отклоняющие)
- •3 Кнбк для стабилизации параметров кривизны (стабилизирующие)
- •(Для условий Западной Сибири)
- •Размеры компоновок с центраторами для стабилизации зенитного угла и азимута (для условий Западной Сибири)
- •Размеры компоновок с центраторами для управления искривлением наклонных скважин (для условий Западной Сибири)
- •4 Кнбк для естественного изменения параметров кривизны (снижение зенитного угла и изменение азимута)
- •5 Кнбк для естественного изменения параметров кривизны (увеличение зенитного угла и изменение азимута)
- •6 Шарнирные компоновки (нпк тобус)
- •Геометрические размеры компоновок сгр
- •Характеристика компоновок ро
- •Кнбк для бурения горизонтальных скважин
- •Характеристика комплексов кгб
- •Варианты кнбк при бурении горизонтальных и пологих скважин с большим отклонением ствола скважины от вертикали
- •Интервал набора параметров кривизны
- •2. Интервал стабилизации параметров кривизны
- •10.7. Обзор современных видов телесистем, применяемых при проводке горизонтальных и наклонно-направленных скважин.
- •10.7.1. Обзор отечественных и зарубежных забойных телесистем.
- •10.7.2. Акустический канал связи
10.5.5. Расчетные зависимости оценки пропуска искривленных кнбк в ствол скважины.
5.1 Проверочный расчет отклоняющих компоновок с кривым переводником над забойным двигателем проводят по следующим зависимостям:
Условие упругих деформаций:
- σ = M/W < σт ,
где: - σ – напряжение изгиба, Па;
- σт - предел текучести, Па;
- M – изгибающий момент, Н∙м;
- W – момент сопротивления, м3
г
де:
I1 – момент инерции поперечного сечения участка ниже отклонителя, м4;
I2 - момент инерции поперечного сечения участка выше отклонителя, м4;
Е – модуль упругости, Па;
δ – угол перекоса осей резьб кривого переводника, радианы;
Dc, D, d1, d2 – диаметры, соответственно, скважины, долота, забойного двигателя и УБТ, м.
Условие нормальной проходимости отклоняющей компоновки через кондуктор или промежуточные колонны определяется из выражения:
г
де:
- Qk
– вес отклоняющей компоновки, Н;
- μ - коэффициент трения компоновки об обсадные колонны.
Условие запуска турбины турбобура записывается в виде:
г
де:
Мt
– тормозной момент забойного двигателя,
Н∙ м;
5.2. Для отклоняющих компоновок с турбинным отклонителем (ТО, ОШ), проверочный расчет ведется по следующим зависимостям:
Условие упругих деформаций определяется выражением:
г
де:
A3 = 2Dc – D – d2 ; A4 = 2Dc – d2 – d3 ;
I1* - меньший из моментов инерции поперечных сечений первого и второго плечей, м4; I3 – момент инерции поперечного сечения труб, установленных над забойным двигателем, м4.
Условие прохождения отклоняющей компоновки через кондуктор или промежуточные колонны определяется согласно выражению
Возможность
запуска забойного двигателя определяется
выражением
5. 3 Определение минимально допустимого радиуса ствола скважины
для
принудительного пропуска системы долото
- забойный двигатель, с k
= 1,3.
где: L – длина забойного двигателя, м
D, d – диаметры соответственно скважины и забойного двига-
теля, м;
Е – модуль упругости, МПа.
5. 4 Прохождение обсадных колонн в искривленный ствол скважины.
где:
d
– наружный диаметр обс.труб, [мм];
σтек – предел текучести материала труб, [кг/мм2].
5.
5 Определение угла перекоса резьбы
кривого переводника.
где: ΔL – разница длин сторон кривого переводника, мм;
d – диаметр переводника, мм.
10.5.6. Корректировка траектории ствола скважины.
6.1 Метод треугольника.
Метод применим для расчета установки угла отклонителя при исправлении параметров ствола скважины (зенитного угла и азимута):
Если:
αн > αк , φн > φк , γ = А-180
αн > αк , φн < φк , γ = 180-А
αн < αк , φн = φк , γ = 0
αн < αк , φн ≠ φк , γ = А
где: αн – начальный зенитный угол забоя скважины, град;
αн – необходимый зенитный угол забоя скважины, град;
φн – начальный азимут забоя скважины, град;
φк – нужный азимут забоя скважины, град;
γ – необходимый угол установки отклонителя, град.;
Если
известна прогнозная интенсивность
искривления ствола скважины при работе
конкретной компоновкой, которой будет
вестись корректировка ствола, можно
определить длину интервала бурения для
достижения необходимых параметров
ствола при установке отклонителя в
расчетный угол, по следующей формуле:
где: i – пространственная интенсивность искривления ствола скважины, [град / м].
