Основные понятия направленного бурения. Проектирование 3-х интервального профиля в наклонной скважине. Проектирование и расчет профиля ГС. Отклоняющие устройства и их основные элементы, страница 14

f=0.5×(D_скв-D_ок)-f_д-f_ц, м; E×J – жесткость на изгиб ОК, кН×м²; q×sina - поперечная составляющая веса колонны, кН/м.

dн.ок, мм	Dскв, мм	a, град	dок, мм	Lц, м
244.5	295.3	30, 60, 90	8.9	18.6, 16.2, 15.6
168.3	215.9	30, 60, 90	6.9	14.7, 12.8, 12.4
146.1	215.9	30, 60, 90	8.5	13.3, 11.6, 11.1
139.7	190.5	30, 60, 90	9.2	13.0, 11.2, 11.0

Рассмотрим наиболее простую неориентируемую компоновку, состоящую из долота и ЗД.

Для решения задачи используется метод составления диффе­ренциального уравнения в виде:

EJ×d²y/dx²=-R_дx+qx²sina/2, (1)

где EJ – жесткость ЗД; q – масса одного погонного метра ЗД; R_д – реакция на долоте; F_д – активная сила = -R_д; l – рас­стояние от точки касания до ствола скв.; x,y – текущие коор­динаты; dy/dx=Q - угол поворота оси балки.

Для определения текущего значения углов поворота оси балки, проинтегрируем (1):

E×J×dy/dx=-R_д×x²/2+q×x³×sina/6+C  (2)

Текущее значение прогиба в балке находится путем интегри­рования (2):

E×J×y=-R×x³/6+q×x⁴×sina/24+Cx+D   (3)

R_д=q×l×sina/2,

EJdy/dx=-qlsinax²/4+qx³sina/6+C (2’)

EJy=-qlsinax³/12+qx⁴sina/24+Cx+D      (3’)

Постоянные интегрирования С и D находятся из следующих гра­ничных условий:

-  при x=0; y=0: D=0   (4)

-  при x=l; y’=0: подставляя в (2’) и решая относительно С, получим C=ql³sina/12       (5)

Подставляя (5) в уравнение (3’) и решая относительно l, при граничных условиях y=f_ц; x=l:

l=(24EJf/qsina)^1/4,

где f=0.5(D_д-D_зд) – макс. прогиб балки

Угол наклона оси балки у долота:

Q_д=[ql³sina/12]/EJ;

F_д=-R_д; F_д=-qlsina/2.

Пример расчета:

Определить l, F_д, Q_д, при следующих значениях: D_д=215.9мм; ЗД- турбобур 3ТСШ1-195; a=30град; EJ=1050кНм²; q=156кг/м; f=0.01м

l=[24×1050×10³×0.01/15×sin30]^1/4=7.5м;

R_д=15×7.5×sin30/2=292.5кг;

F_д=-292.5кг;

Q_д=[156×7.5³×sin30/12]/1050×10³=0.0026рад;

Q_д=0.15град»9’

при a=90град: l=6.3м; F_д=-491.4кг; Q_д=10.3’

Из приведенного расчета видно, что F_д имеет знак “-“, про­тивоположный знаку реакции на долоте, направленной вверх. Следовательно под действием F_д произойдет уменьшение зенит­ного угла ствола скв.

В настоящее время, при работах на шельфе, а также на суше (небольшие частные компании), возникает проблема освещения геологического разреза по ограниченному числу скв. В этих условиях предъявляют жесткие требования к полноте видов ис­следования в одиночной скв., к качеству информации и решению проблемы распространения данных по скважине на околоскважин­ное пространство не вскрытое бурением.

K=(r_i+1×V_i+1-r_i×V_i)/(r_i+1×V_i+1+r_i×V_i) – коэф. отражения.

r×V – акустическая жесткость.

ГТИóMWD (измерения) (ГТИ)óLWD (каротаж) (ГИС)

Сегодня, в процессе бурения, регистрируют не только гео­лого-технологические параметры, но и проводят геофизические иссл. скв.

Региональная сейсморазведка завершается выявлением анома­лий типа залежь (АТЗ). При черно-белом выводе информации, наиболее благоприятными в отношении нефтегазоносности явля­ются белые точки, при цветном выводе – голубоватые и светло-синие. Скв. размещают в пласте, наиболее ярко контраста АТЗ.

Одной из важных составляющих процесса бурения являются:

-  модели условия разрушения и заданных св-в ПЖ

DP=(P_гс+P_заб+P_дол)-P_пл.

-  модели горной породы
строятся на основе изучения физ-мех. св-в ГП и насы­щающих ее флюидов.