Способ определения бурового индекса анизотропии горных пород

 

Изобретение относится к технике бурения наклонно направленных скважин в анизотропных породах. Цель изобретения - повышение достоверности определения бурового индекса анизотропии. Способ определения бурового индекса анизотропии горных пород заключается в измерении параметров искривления пробуренного интервала скважины с применением жесткой компоновки низа бурильной колонны. Бурение ведут при постоянной осевой нагрузке. Значение индекса h анизотропии определяют по формуле h {qL2sin pv -2Мк±(Dt - Л)/2 6 Ј7/ /L2-(G-6npSK)-H 6Ј/-5/6L2(G-6.pSK) ± ±4О/9лбпр5к}/б„р5к/,5ш2(), где h - буровой индекс анизотропии пород; q - вес направляющей штанги, в буровом растворе, отнесенный к ее длине; L - длина направляющей штанги компоновки низа бурильной колонны; Ос - диаметр скважины; G - осевая нагрузка; - твердость породы; SK - площадь контакта долота; D - диаметр долота; 60 - угол падения пород; qxp - среднее значение угла наклона скважины в пробуренном интервале; Мк - момент силы упругости от изгиба бурильной колонны, действующий на направляющую штангу в месте ее соединения с последней; Du - диаметр опорно-центрирующего элемента жесткой компоновки, установленного непосредственно над ее направляющей штангой; Е - модуль продольной упругости материала, из которого выполнена направляющая штанга; / - осевой момент инерции сечения направляющей штанги жесткой компоновки; i - интенсивность искривления скважины в пробуренном интервале. § (/

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 В 7 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Dc

Мк—

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3906662/63 (22) 04.05.85 (46) 07.01.91. Бюл. № 1 (71) Государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности «Укргипрониинефть» (72) В. Д. Поташников, Ю. С. Васильев и Г. И. Дранкер (53) 622.243.27 (088.8) (56) Известия ВУЗов. Нефть и газ, 1972, № 10, с. 20, 46. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ БУРОВОГО ИНДЕКСА АНИЗОТРОПИИ ГОРНЫХ

ПОРОД (57) Изобретение относится к технике бурения наклонно направленных скважин в анизотропных породах. Цель изобретения — повышение достоверности определения бурового индекса анизотропии. Способ определения бурового индекса анизотропии горных пород заключается в измерении параметров искривления пробуренного интервала скважины с применением жесткой компоновки низа бурильной колонны. Бурение ведут при постоянной осевой нагрузке. ЗнаИзобретение относится к технике бурения наклонно направленных скважин в анизотропных породах.

Цель изобретения — повышение достоверности определения бурового индекса.

Способ определения бурового индекса анизотропии горных пород осуществляют следующим образом.

Жесткой компоновкой низа бурильной колонны, содержащей опорно-центрирующий элемент, осуществляют бурение скважины при постоянной осевой нагрузке.

До начала бурения и в его процессе замеряют следующие параметры:

„„80„„ 1618863 А 1

2 чение индекса h анизотропии определяют по формуле h=(q L çòðp — 2М. +P: — В)/2(6EI/

/Lg — (G 6ïð5ê)) +i(6EI — 5/61 (G — 6п 5л)) +

w4D/9л6 р5.)/6 р5 1.яп2(00 — срр), где и — буровой индекс анизотропии пород; д — вес направляющей штанги, в буровом растворе, отнесенный к ее длине; L — длина направляющей штанги комйоновки низа бурильной колонны; D. — диаметр скважины;

G — осевая нагрузка; 6 р — твердость породы; S- — площадь контакта долота;

D — диаметр долота; Оо — угол падения пород; qxp — среднее значение угла наклона скважины в пробуренном интервале;

Мк — момент силы упругости от изгиба бурильной колонны, действующий на направляющую штангу в месте ее соединения с последней; Du — диаметр опорно-центрирующего элемента жесткой компоновки, установленного непосредственно над ее направляющей штангой; Š— модуль продольной упругости материала, из которого выполнена направляющая штанга; I — осевой момент инерции сечения направляющей штанги жесткой компоновки; i — интенсивность искривления скважины в пробуренном интервале. длина направляющен штанги, м; вес направляющей штанги в буровом растворе, отнесенный к ее длине, кН/м; диаметр скважины, м; диаметр опорно-центрирующего элемента жесткой компоновки, установленного непосредственно над ее направляющей штангой, м; интенсивность искривления скважины в пробуренном интервале, град/10 м; среднее значение угла наклона скважины в пробуренном интервале, град; момент сил упругости от изгиба бурильной колонны, действующий на на1618863

S. — площадь контакта вооружения долота, мм, 6 p — твердость породы, кН/мм ;

Оо — угол падения пород, град;

5 G — осевая нагрузка, кН;

D — диаметр долота, м.

Значение h бурового индекса анизотропии горных пород определяют по формуле

qL з1пЯ, -2M + — —: à (G-O,ð S„))+i)6EI . 6L (G- K к + «у ; 5p

g„S„L sin2(9,- rP ) роды долотом среди всех остальных факторов, что способствует повышению достоверности определения бурового индекса ани20 зотропии.

Формула изобретения

D -D 6EI l .Г 5 g, 4D

sin<> -2M + - --+ — — — (G-U S )) +i)6EI- -L (G- 8 ° S + — — (ч

79 к- 2 L "Г л j 6 л < - gg P

S„L sin2(&,— gy) масса направляющей штанги в буровом растворе, отнесенный к ее дли- 4р не, кН/м; длина направляющей штанги, м; среднее значение угла наклона скважины в пробуренном интервале, град; момент сил упругости от изгиба бурильной колонны, действующий на 45 направляющую штангу в месте ее соединения с последней, кН м; диаметр скважины, м; диаметр опорно-центрирующего элемента жесткой компоновки, установленного непосредственно над ее направляющей штангой, м; где д—

0—

6o—

Составитель В. Орлов

Редактор А. Шандор Техред А. Кравчук Корректор В. Гирняк

Заказ 28 Тираж 36$ Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент>, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 правляющую штангу в месте ее соединения с последней, кН м; ! — осевой момент инерции сечения направляющей штанги жесткой компоновки, см, Š— модуль продольной упругости материала, из которого выполнена направляющая штанга, кН/см ;

Знак «плюс» перед последним членом, стоящим в числителе формулы, имеет место в случае, когда, изменение угла ср наклона скважины в предшествующем интервале было величиной отрицательной, а знак

«м инус» — когда положительной.

Знак «плюс» перед третьим членом, стоящим в числителе формулы, имеет место, когда верхняя часть направляющей штанги смещена от оси скважины к нижней стенке скважины, а знак «минус» — к верхней.

Изобретение позволяет выделить количественно долю отклоняющей силы, возникающей при разрушении анизотропной поСпособ определения бурового индекса анизотропии горных пород по параметрам искривления интервала скважины, пробуренного с применением жесткой компоновки низа бурильной колонны, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности, бурение ведут при постоянной осевой нагрузке, а значение индекса h анизотропии определяют по формуле модуль продольной упругости материала, из которого выполнена направляющая штанга, кН/см ; осевой момент инерции сечения направляющей штанги жесткой компоновки, см, осевая нагрузка, кН; твердость породы, кН/мм, площадь контакта вооружения долота, мм, интенсивность искривления скважины в пробуренном интервале, град/10 м; диаметр долота, м; угол падения пород, град.