3.5.1 Исходными данными являются глубина скважины по вертикали H и отклонение забоя от вертикали А.
3.5.2 На нефтяных месторождениях Западной Сибири нашли применение профили, показанные на рис. 4, (а, б, г). При А < 300 м применяется трехинтервальный профиль (рис. 4.а, б), при А > 300 м - четырехинтервальный (рис. 4.г). В случае трехинтервального профиля допускается осуществлять набор зенитного угла ниже глубины спуска кондуктора.
3.5.3 Расчет трехинтервального профиля с прямолинейно-наклонным участком по методике СибНИИНП [3,6].
Длина первого вертикального участка ( 
) обосновывается с учетом направления движения станка и очередности бурения в кусте данной скважины (п. 3.2). Величина радиуса на участке набора 
определяется после выбора компоновки из числа применяемых в Западной Сибири по данным табл. 4. 5.
Таблица 3
Формулы для расчета длин вертикальных и горизонтальных проекций всех участков профиля
| Тип профиля | № | Длина участка, м | Горизонтальная проекция, м | Вертикальная проекция, м |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 1 |
|
|
| |
| 4.а | 2 | |||
| 3 | ||||
| Всего | ||||
| 1 |
|
|
| |
| 4.6 | 2 | |||
| 3 | ||||
| Всего | ||||
| 1 |
|
|
| |
| 4.в | 2 | |||
| Всего | ||||
| 1 |
|
|
| |
| 2 | ||||
| 4.г | 3 | |||
| 4 | ||||
| Всего |
Продолжение табл.3
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 1 |
|
|
| |
| 2 | ||||
| 3 | ||||
| 4 | ||||
| 4.д | 5 | |||
| Всего | ||||
| 1 |
|
|
| |
| 2 | ||||
| 4.е | 3 | |||
| 4 | ||||
| Всего |
Таблица 4
Интенсивность увеличения зенитного угла на 10 м и радиус искривления оси скважины, получаемые с применением кривого переводника
| Компоновка | Угол перекоса перевод-ника,град | Зенитный угол, град
| ||||
| 0-10 | 0-20 | 0-30 | 0-40 | 0-50 | ||
|
|
| 
|
| ||
| Долото 295,3 мм; турбо-бур ТСШ-240 (I секция), УБТ 178 мм, 12м
| 3-45 | 1,65 347 | 1,56 367 | 1,44 400 | 1,25 458 | 1,08 530 |
| 3-00 | 1,31 437 | 1,28 448 | 1,15 500 | 1,00 573 | - - | |
| 2-300 | 1,14 503 | 1,08 530 | 0,96 597 | 0,18 707 | - - | |
| 2-00 | 1,00 578 | 0,91 630 | 0,82 700 | - - | - - | |
| Долото 295,3 мм; турбо-бур Т12МЗ-240, УБТ 178 мм, 12 м
| 3-00 | 1,50 382 | 1,37 418 | 1,26 455 | 1,14 503 | 1,04 551 |
| 2-300 | 1,25 458 | 1,17 490 | 1,08 530 | 1,00 573 | - - | |
| 2-00 | 1,10 520 | 1,02 560 | 0,93 615 | 0,86 665 | - - | |
Таблица 5
Значения 
и 
, получаемые с применением ТО
| Диаметр долота, мм | Компоновка |  , град/10 м
|  , m
|
| 295,3 | ОТС-9"-1°30 | 1,5 | 380 |
| 215,9 | ОТС-7 1/2"-1°30 | 2.5 | 230 |
| 215,9 | ОТС-7 1/2"-1° | 2,15 | 265 |
| 215,9 | ОТС-7 1/2"-1°30 | 2,0 | 285 |
3.5.3.3 Вычисляются зенитный угол в конце второго участка (набора 
) по формуле (4.а) из табл. 2 и величины проекций и длин участков профиля по формулам, приведенным в табл. 3.
Затем проверяется точность расчетов по формулам:
3.5.4 Расчеты трехинтервального профиля с участком свободного уменьшения зенитного угла.
3.5.4.1 После обоснования величин 
и при заданных Н и А необходимо обосновать величину вертикальной проекции третьего участка ( 
), которая должна несколько превышать расстояние между кровлей верхнего и подошвой нижнего продуктивных горизонтов.
3.5.4.2 Максимальный зенитный угол (в конце второго и начале третьего участков) определяется по формуле:
где: 
- величина зенитного угла, которую необходимо получить на втором участке, если третий участок заменить прямолинейно-наклонным (рис. 8). Угол вычисляется по формуле (2) из табл. 2;
- увеличение зенитного угла (рис. 8), зависящее от интенсивности его уменьшения на третьем участке [6].
3.5.4.3 Угол 
определяется из соотношения:
где: 
- конечный зенитный угол, который определяется по рис. 9.
При этом необходимо рассчитать 
по приближенной формуле:
Из формул (35), (36) получаем:
3.5.4.4 Из примера на рис. 9 следует, что после бурения долотом III 215,9 МЗ-ГВ интервала длиной 600 м зенитный угол с начальной величины 25° уменьшается до 14°.
3.5.4.5 Проекции и длины участков профиля рассчитываются по формулам, приведенным в табл. 6.
3.5.5 Расчеты четырехинтервального профиля (рис. 4.г).
Рис. 8 Трехинтервальный профиль с участком свободного уменьшения 
.
Исходными данными, как и ранее, являются величины Н, А. Обосновываются 
и 
(вертикальная проекция участка свободного уменьшения зенитного угла), а также 
на втором участке (табл. 4, 5).
По формуле (2) из таблицы 2 определяется угол 
, который необходимо было бы набрать, если участки 3 и 4 заменить прямолинейно-наклонным участком.
Таблица 6
Формулы для расчета элементов трехинтервального профиля
| Участок профиля | Длина ствола, м | Горизонтальная проекция, м | Вертикальная проекция, м |
| 1 | 
| - | 
|
| 2 | 
| 
| 
|
| 3 | 
|
|
|
| Всего | 
| 
| 
|
Вычисляется ориентировочно длина участка уменьшения :
По графику (рис. 9) определяется конечный угол 
при начальном 
и длине участка 
.
Максимальный зенитный угол в конце второго участка с учетом его уменьшения на четвертом участке вычисляется по формуле:
Проекции и длины участков профиля рассчитываются по формулам, приведенным в табл. 7.
После расчета элементов профиля проверяется правильность расчетов по формулам (33), (34).
Рис. 9 - Изменение 
на участке уменьшения :
1 - долото МЗГВ; 2 - долото СНГ
Таблица 7
Формулы для расчета четырехинтервального профиля
| Участок профиля | Длина ствола, м | Горизонтальная проекция, м | Вертикальная проекция, м |
| 1 | 
| - | 
|
| 2 | 
| 
| 
|
| 3 | 
| 
| |
| 4 | 
| 
|
|
| Всего | 
| 
| 
|
4 Расчет максимальной нагрузки на буровом крюке
при подъеме бурильной колонны
Методика ВНИИБТ
4.1.1 Расчет четырехинтервального профиля (рис. 4.г). Рассмотрим методику расчета [5, 8] на примере четырехинтервального профиля.
Общее усилие на крюке (Р) складывается из усилий, требующихся для подъема из скважины различных участков бурильной колонны. Рассмотрим эти усилия отдельно.
4.1.2 Нижняя часть бурильной колонны находится в скважине под углом 
(рис. 10). Усилие 
в точке «а» складывается из продольной составляющей веса в жидкости нижней части колонны и силы трения. Величина Q включает в себя вес долота, турбобура и УБТ.
В точке «а» усилие равно:
где: 
- коэффициент трения на рассматриваемом участке.
Предполагаем, что подъем тяжелого низа осуществляется с помощью гибкой невесомой колонны. В точке «б» усилие возрастает, так как направление силы 
не совпадает с направлением силы 
, и появляется сила, прижимающая колонну труб к стенке скважины. За счет этого появляется дополнительная сила трения. Усилие 
определяется по формуле:
В точке «б» усилие остается равным величине , а в точке «г» оно возрастает за счет дополнительной силы трения на участке набора 
и выражается формулой:
Таким образом, для подъема низа колонны из скважины рассмотренного профиля требуется усилие 
Окончательно имеем:
Рис. 10 К расчету усилия при подъеме нижней части бурильной колонны:
1 - долото; 2 - турбобур; 3 - УБТ
где: 
- вес нижней части колонны в воздухе, Н;
Ориентировочно можно принять 
4.1.3 Усилие на крюке при подъеме части колонны, расположенной на участке свободного уменьшения зенитного угла равно:
где: 
- угол трения;
- вес единицы длины бурильных труб на участке уменьшения , Н/м;
- удельный вес материала труб, Н/м3.
4.1.4 Усилие на крюке при подъеме из скважины части колонны, расположенной на прямолинейно-наклонном участке, рассчитывается по формуле:
где: 
- соответственно, удельный вес материала труб и вес единицы длины бурильной колонны на рассматриваемом участке, Н/м3; Н/м;
4.1.5 Усилие, необходимое для подъема части колонны, расположенной на участке набора зенитного угла, можно найти по формуле:
Радиус кривизны на участке набора а (втором) найдем по формуле:
где: 
- длина участка, м.
4.1.6 Усилие при подъеме части колонны, расположенной в вертикальном участке, равно ее весу в жидкости:
где: 
- длина вертикального участка, м.
4.1.7 Общее усилие на крюке при подъеме всей колонны из скважины составляет:
Дата: 2019-07-24, просмотров: 305.
