Способ управления искривлением скважин
Изобретение относится к технике бурения скважин и может быть использовано при бурении изотропных и анизотропных наклонно-залегаюцих пород с помоцъю забойных двигателей или ротора буровой установки. Цель изобретения - повышение точности проводки за счет искривления скважин с заданной интенсивностью. Способ управления искривлением скважин заключается в гт приложении к направляющей штачге, жестко соединенной с бурильной колонной , расчетного осевого усилия и либо в смещении ее верхней части относительно оси скважины в процессе искривления , либо центрировании ее в стволе скважины. Режим осевой нагрузки устанавливают исходя из заданной интенсивности искривления и геолого-технических условий бурения по зависимости G Gnp S -rGnpSK-Lhsin2©e-lf)-qL einlp + ATI f111 + 211tt (Пр SK - bEl{it(Dc-DT) / Ј L2 i + ()/2 в случае смещения направляющей итанги, и G 0Лр SK - (6/5 iLOfc pp S LhsinZCQ.rljO-qL sinip- +21I1 , + (4D/9 u)j npSk- в случае центрирования направляющей итанги, где Ц - угол наклона скважины; Dc - диаметр скважины; DT - диаметр компоновки низа бурильной колонны в опорном сечении -а непосредственно над верхней частью направляющей итанги; L - длина направляющей итанги; I - осевой момент инерции сечения направляющей штанги; Е - модуль продольной упругости материала, из которого изготовлена направляющая штанга; q - вес направляющей штанги в буровом растворе, отнесенный к ее длине; Gnp - прочность разбуриваемой породы; S - площадь контакта вооружения долота с породой; h - показатель анизотропности пород; Qe - угол падения разбуриваемых пород; i - интенсивность искривления скважины; D - диаметр долота; Мк - момент сил, упругое-1 ти от изгиба бурильной колонны, действующий на направляющую штангу в месте ее соединения с последней. (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„16241 щ) Е 21 В 7/08
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
Я И ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АЭТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3906754/63
1 (22) 04.05.85 (46) 30.01.91. Бюл. Р 4 (71) Государственный научно-исследовательский и проектный институт не(втяной промьавенности "УкргипрониинеФть" (72) В.Д. Поташников, Ю.С. Васильев и Г.И. Драикер (53) 622.243.2(088.8) (56) Методика расчета интенсивности искривления ствола наклонной скважины, люмен)ь, 1984, с. 5-15. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ИСКРИВЛЕНИЕМ
СКВАЖИН (57) Изобретение относится к технике бурения скважин и может быть использовано при бурении изотропных и анизотропных наклонно-залегаюцих пород с помощью забойных двигателей или ротора буровой установки. Цель изобретения - повышение точности проводки эа счет искривления скважин с заданной интенсивностью. Способ управления искривлением скважин заключается в приложении к направляющей штанге, жестко соединенной с бурильной колонной, расчетного осевого усилия и либо в смецении ее верхней части относительно оси скважины в процессе искривления, либо центрировании ее в стволе скважины. Режим осевой нагрузки устанавливают исходя иэ заданной интенсивИзобретение относится к технике бурения скважин и может быть использовано при бурении в изотропных и
2 ности искривления и геолого-технических условий бурения по зависимости
G = (j S -Г(S -Lhsin2Q-Q)-qL sing +
))р )() пр к ()
+ 2ll + —. (ss нч — 6EIfii(Ds-D )/2L$/
4D
2.- 9 ПР К
fL — L i + (D<-D )/2 в случае смещения 5 6 направляющей штанги, и G .>„S>(6/6 iL )tQ 6 Lhsis2(Q;ig)-qLssistP+
+2)i,2(GD/Des 6„- GEIi) s слтчае Центрирования направляюцей штанги, rpeip угол наклона скважины; Рс — диаметр скважины; DT — диаметр компоновки низа бурильной колонны в опорном сечении непосредственно над верхней частью направляьзщей штанги; L — длина направляющей штанги, I — осевой момент инерции сечения направляющей штанги; Š— модуль продольной упругости материала, из которого изготовлена направляющая штанга; ц — вес направляющей штанги в буровом растворе, отнесенный к ее длине; G() — прочность разбуриваемой породы; 12 — площадь контакта вооружения долота с породой; h — показатель аниэотропности пород; Д вЂ” угол падения разбуриваемых пород; i — интенсивность искривления скважины; D — - диаметр долота; М „ — момент сил, упругости от изгиба бурильной колонны, действующий на направляющую штангу в месте ее соединения с поспедней. анизотропньм наклонно-залегающих породах с помощью забойных двигателей или ротора буровой установки.
1624118
Цель изобретения — повышение точности проводки за счет искривления скважин с заданной интенсивностью.
Способ управления искривлением скважин осуществляют следукицим образом.
Верхнюю часть на равляюцей штанги жестко соединяют с бурильной колонной . и смер(аит относительно оси сКва)(инй в плоскости искривления или центрируют ее в стволе скважины, à режим осевой нагрузки устанавливают исходя из заданной интенсивности искривления и геолого-технических условий бурения по зависимости
i EHi
Lhsin2(() -(t) qL sin(g s 2М + p (2„S„— Е111, «Н, 6 4D
"P К 5iL пр к, К- k
Ф е 1
Знак плюс перед выражением к направляющей штанге, жестко соеди4D ненной с бурильной колонной, расчет— $ имеет место в случае, когда
9 пР 8к ного осевого усилия и либо смещении происходит увеличение угла ер наклона 40 ее верхней части относительно оси скважины, а знак минус — когда умень- скважины в процессе искривления, либо шение,, так как этот член имеет (.)изи- центрировании ее в стволе скважический смысл тормозного момента сопро- ны, о т л и ч а ю ц и и с я тем, тивления повороту долота в плоскости что, с целью повышения точности проискривления. 45 водки за счет искривления скважин с заданной интенсивностью, режим осевой ф о р и у л а и з о б р е т е н и я нагрузки устанавливают исходя из за; данной интенсивности искривления и
Способ управления искривлением геолого-технических условий бурения скважин, эаключаюцийся в приложении 50 по зависимости
4D, П,-D
Снр S(L hsin2 С-Gap Sg 5 . Ре вт + Е 6 2 кй, в случае смецения направляюцей штан- ги или 1: 6«p 8«- 0 кр S«Lhsin 2(8 -1Р) — qLs sist(+ 2М« i — (кр S« — SEIij, «Н, 6 г 4D 9((S Lh Bin2$-g)-qLssing+ 2М))(+ у 6() Бк- 6EI(i + 2 г ) и- 9Р -баев " к О, -1)т —,гi 6 2 в случае смешения направляющей штанги, D — диаметр скважины, м; где Ь вЂ” длина, направляющей штанги, 15 — диаметр компоновки низа бумЙ рильнои колонны в опорном I - осевой момент инерции сече4 сечении непосредственно над ния направляющей штанги, см; верхней частью направляющей К вЂ” модуль продольной упругости штанги, и; направляющей штанги,кн/см ; 20 М вЂ” момент сил упругости от иэK — вес направляющей штанги в гиба бурильной колонны, дейбуровом растворе, отнесен- ствуюцей на направляющую ный к ее длине, кН/м; штангу в месте ее соединения р — диаметр долота, м; с последней, кН м. ()р — прочность породнен кВ/MN ° г ° 25 Знак плюс перед выражением, содер— площадь контакта вооружения жащим (е) -0 ), с,оответствует прижатию долота с породой, ммг; верхней части направляющей штанги к h — показатель анизотропности верхней стенке скважины, а знак минусгорных породЙ к нижней. угол падения пород, град; 30 При центрировании верхней части на,« угол наклона скважины, град; правляющей штанги в стволе сква)кины — интенсивность искривления осевую нагрузку определяют иэ эависискважины, град/10 м1 мости 1624118 в случае центрирования направляющей штанги, где (н S к Е Ь D с D т М K Корректор Т. Иалец Подписное Заказ 174 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Иосква, Ж-35» Раушская наб.; д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина,101 I прочность разбуриваемой породы, кН/мм ; площадь контакта вооружения долота с породой, мм ; длина направляющей штанги,м; показатель анизотропностн пород; угол падения разбуриваемых пород, град; угол наклона скважины, град; вес направляющей штанги в буровом растворе, отнесенный к ее длине, кН/м; момент снл упругости от изгиба бурильной колонны, дейСоставитель В. Орлов Редактор А.Лежнина Техред Л.Олийнык ствующий на направляющую штангу в месте ее соединения с последней, кН м; диаметр долота, м; модуль продольной упругости материала, из которого изготовлена направляющая штанга, кН/см осевой момент инерции сечения ,направляющей штанги, см4 ; интенсивность искривления скважины, град/10 м; диаметр скважины, м; диаметр компоновки низа бурильной колонны в опорном сечении непосредственно над верхней частью направляющей штанги, м.
