XIV Міжнародна наукова інтернет-конференція ADVANCED TECHNOLOGIES OF SCIENCE AND EDUCATION (19-21.04.2018)

Русский English




Научные конференции Наукові конференції

Підберезький І. В. АНАЛІЗ ВИБОРУ ОПТИМАЛЬНИХ КОМПОНОВОК НИЗУ БУРИЛЬНОЇ КОЛОНИ ДЛЯ СТАБІЛІЗАЦІЇ ЗЕНІТНОГО КУТА

Аспірант Підберезький Ігор Васильович

Івано-Франківський національно-технічний університет Нафти і Газу

АНАЛІЗ ВИБОРУ ОПТИМАЛЬНИХ КОМПОНОВОК НИЗУ БУРИЛЬНОЇ КОЛОНИ ДЛЯ СТАБІЛІЗАЦІЇ ЗЕНІТНОГО КУТА

          Буріння  горизонтальних або похило-скерованих  свердловин здійснюється із застосуванням компоновок низу бурильної колони (КНБК) для неорієнтованого управління траєкторією стовбура свердловини. В нафтогазовій практиці технологія буріння за допомогою таких КНБК  часто обмежується регулюванням зміни відхиляючої сили на долоті. Одним з головних факторів є правильний вибір  КНБК для заданої траєкторії свердловини при певних геолого- технологічних умовах.

        КНБК для неорієнтованого буріння застосовується в наступних випадках: для набору зенітного кута, для стабілізації, для малоінтенсивного набору, для малоінтенсивного спаду (зниження), для спаду зенітного кута, для стабілізації або управління азимутом. Основні фактори які нам потрібно враховувати при виборі КНБК є їх геометричні розміри, тобто діаметри опорно- центруючих елементів( ОЦЕ) і труб, жорсткості поперечного перерізу їх на вигин, а також відстані між ОЦЕ.

          КНБК для керування процесом викривлення похило-скерованих свердловин знаходять широке застосування на практиці у всіх нафтогазовидобувних країнах світу. В залежності від місця розташування  центраторів, їх діаметра, кількості і конструкції, геометричних, жорсткісних і вагових характеристик елементів КНБК існує можливість в широких межах регулювати величину зенітного кута і азимута стовбура свердловини [1, 2, 3].   

          Для компоновок які представляють практичний інтерес характерним  являється відстані між центраторами. Їхнє розміщення може сприяти стабілізації зенітного кута. Пояснюється це тим, що компоновка  має значний прогин а сила тяжіння створюватиме ефект схилу, утримуючи зігнуту вісь строго у вертикальній площині яка задає азимутальний напрямок. Кейт Мілхейм для стабілізації зенітного кута[4] рекомендує підбирати КНБК таким чином щоб, відхиляюча сила на долоті була як найменшою. Автор вважає, що осьове навантаження на долоті незначно впливає на відхилення траєкторії стовбура свердловини при використанні КНБК з  кількома центраторами. Цей фактор може по різному впливати на управління траєкторією: з одного боку можна встановлювати оптимальне навантаження на долото при бурінні, з іншого, в разі необхідності можливість зміни траєкторії стовбура свердловини. Компоновки з трьома центраторами  дозволяють зменшити відхиляючу силу на долоті. При установці  ще одного центратора відхиляюча сила стає негативною і зменшується із збільшенням зенітного кута свердловини. Також  рекомендується збільшувати число ОЦЕ  тільки при можливому виникненні прихватів бурильного інструменту. Але навіть у цих випадках рекомендується встановлення центраторів зменшеного діаметру. Відзначається, що компонування для стабілізації зенітного кута дуже чутливі до його величини.

Також необхідно врахувати знос ОЦЕ при бурінні і абразивність гірських порід, тому що при зменшенні діаметра ОЦЕ змінюється напрям буріння. Е.Г. Гречин  і В.В.Пахомов провели статичний аналіз декількох видів КНБК, і прийшли до наступного висновку. Оскільки в більшості компоновок  властивий розворот вправо (тобто збільшення азимута), то необхідно вводити поправку до азимуту вже при орієнтуванні свердловини  на виході з під кондуктора. Для досягнення кращого результату, на першому  етапі повинна працювати  КНБК для стабілізації зенітного кута. До таких КНБК автори відносять наступні компоновки[5]:

 -долото Ш215,9 МЗ-ГВ-2; калібратор КС 215,9; гладкий шпиндель; турбоур     ЗТСШ-195;  

-долото Ш215,9 МЗ-ГВ-2; калібратор КС 215,9; калібратор 10КС 215,9 СТК турбобур ЗТСШ-195;

-долото Ш215,9 С-ГН; калібратор КС 214; турбобур ЗТСШ-195;

-долото Ш215,9 МЗ-ГВ-2; калибратор КС 214; турбобур ЗТСШ-195.

             Для зменшення зенітного кута часто застосованими є КНБК без ОЦЕ. Їхня інтенсивність залежить від багатьох чинників, одним з яких є величина зенітного кута. При  збільшенні довжини криволінійної ділянки інтенсивність її  викривлення зменшується. Регулювання інтенсивності викривлення можливе за допомогою  КНБК з одним центратором у вигляді: долота, перевідників, калібратора, забійного двигуна. Збільшені довжини перевідника призводять до зростання інтенсивності  спаду. Принцип дії неорієнтованої КНБК для зменшення зенітного кута, оснований на реалізації ефекту випрямляючої сили.

         В.Г.Григулецький і Т.В.Лук'янов рекомендують для зменшення зенітного кута використовувати  гладкі маятникові компоновки або з одним ОЦЕ, розташованим на відстані 18-27 м.

Література:

1.Сулакшин С.С. Направленное бурение.-М.: Недра, 1987.-272с.

2.Гусанов И.З., Оганов Г.С. Расчёт неориентированной компоновки низа бурильной колонны с большим количеством опорних элементов // Изв.вузов. Нефть и газ.-1987.-№2.-с.22-26.  

3.Гулизаде М.П., Оганов C.А., Гасанов И.З., Джалалов С.М. Методика определения размеров центратора с учётом требований искривления ствола скважины и предотвращения желобообразования// Изв.вузов. Нефть и газ.-1978.-№4.-С. 21-24.

4. Millheim K. Directional drilling - 5. Behavior of multiple stabilizerbottom-hole assemblies. -Oil and gas journal. -1979. -Vol.77. -№1. -pp.59-64.

5. Гречин Е.Г., Пахомов В.В. Анализ работы компоновок при бурении наклонных скважин на Самотлорском месторождении/ЯДИОНТ ПИК ВИНИТИ, 1989. -№ 377-В89. -С.38-42.


Залиште коментар!

Дозволено використання тегів:
<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <code> <em> <i> <strike> <strong>