Оптимизация параметров профиля ствола глубоких наклонно-направленных геологоразведочных скважин с учетом условий работы растянутой части бурильной колонны

• Автор: Максимов, Виктор Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.15.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 160 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ. Ч

Глава I. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДУЕМОГО ВОПРОСА

1.1. Работа бурильной колонны .

1.2. Методика проектирования трасс глубоких наклоннонаправленных геологоразведочных скважин.

1.3. Цель и задачи исследований. ц

Глава 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Геологотехническая характеристика района работ

2.2. Методика изучения разработки стволов геологоразведочных скважин.

2.3. Методика измерения затрат мощности на вращение бурильной колонны 2

Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ РАБОТЫ БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ В

ГЛУБОКИХ НАКЛОННОНАПРАВЛЕННЫХ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫХ скважинах гч
3.1. Затраты мощности на вращение бурильной колонны гз
3.2. Разрушение бурильной колонны
3.3. Разработка стволов глубоких геологоразведочных скважин ц
В ы в о д ы.
Глава 4. ДВИЖЕНИЕ РАСТЯНУТОЙ ЧАСТИ БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ В
ИСКРИВЛЕННОМ УЧАСТКЕ СТВОЛА
4.1. Теоретические и экспериментальные исследования .
4.2. Производственные исследования .
Вы в о д ы
Глава 5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСТИМЫХ ПАРАМЕТРОВ ИСКРИВЛЕНИЯ
СКВАЖИН И ОГРАНИЧЕНИЕ ИХ ВЛИЯНИЯ НА ПОКАЗАТЕЛИ БУРЕНИЯ , Ю
5.1. Определение допустимой интенсивности искривления ствола скважины .
5.2. Закономерности формирования искривленных участков ствола. i
5.3. Мероприятия, ограничивающие влияние искривления ствола на показатели бурения .
5.4. Контроль искривления. дь
Вы в о .
Глава 6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОШЕЙ ГЛУБОКИХ НАКЛОННОНАПРА
. ВЛЕННЫХ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫХ СКВАЖИН С УЧЕТОМ УСЛОВИЙ РАБОТЫ БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ . ,
6.1. Задачи и принципы проектирования профилей глубоких наклоннонаправленных геологоразведочных скважин.
6.2. Влияние параметров профиля наклоннонаправленной скважины на показатели бурения . ,оц
6.3. Определение оптимальных параметров профиля
наклоннонаправленных скважин 0У
, I 6.4. Определение глубины интервала активного
искривления и начального угла забуривания 2
6.5. Производственные исследования влияния профиля наклоннонаправленных скважин на показатели бурения.
6.6. Определение экономической эффективности расчетного профиля .
Вы в о ды з
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 1уЭ
ЛИТЕРАТУРА


Поэтому разработка теоретической модели движения бурильной колонны, использование результатов стендовых испытаний с применением различных методов определения характера движения (тензорные датчики, скоростная киносъемка и т. В последние годы исследования ряда авторов / 1,2,,, / подтвердили возможность существования трех основных стационарных видов движения бурильной колонны. Такие как: вращение бурильной колонны вокруг оси скважины без обращения (прямая прецессия - Ф,) (рис. Ф2) (рис. Ф3) (рис. Полученные экспериментальным путем на стенде области существования их предусматривают наличие переходных форм движения, которые могут включать в себя одновременно элементы двух, а то и всех трех стационарных видов движения. Однако не всегда бурильный вал работает в устойчивом режиме. Действие сил трения на вращающейся бурильный вал, особенно с увеличением частоты вращения, приводит к сложному процессу движения отдельных участков бурильного вала, которые могут изгибаться с переменной величиной амплитуды прогиба и разной частотой, совершать некоторые поперечные перемещения и в ряде случаев даже вращаться с переменной угловой скоростью / , /. Траектории стационарных видов движения бурильной колонны. А - вращение вокруг оси скваяины /прямая прецессия - /. В - качение вокруг оси сквокины в сторону обратную заданному вращению / Ф3 - обратная прецессия/'? Неравномерное движение, перемещение отдельных точек бурильной колонны относительно начального статического положения или возможного положения равномерного движения принято условно называть колебаниями или вибрациями бурильного вала. С ростом частоты вращения бурильной колонны вибрация, как правило, возрастает. Несмотря на отдельные попытки исследовать данный процесс, условия возникновения вибрационного режима, его характеристики и степень влияния на показатели бурения большинство исследований ограничилось изучением косвенных показателей (затрат мощности, стойкость породоразрушаицего инструмента и т. И, если в результате исследований влияния вибрации на режим работы породоразрушающего инструмента отмечались в отдельных случаях некоторые положительные эффекты, связанные с наложением на вращательный процесс работы породоразрушающего инструмента высокочастотных импульсов сравнительно малой энергии, позволяющих увеличить как механическую скорость бурения, так и проходку на коронку и длину рейса / , /, то в большинстве случаев вибрация бурильной колонны оказывала обратное влияние. Ухудшение условий работы сжатой части бурильной колонны при возникновении вибрации проявляется в снижении скорости и величины проходки, что, по мнению ряда авторов / ,,, и др. Отдельным вопросом в изучении характера движения бурильной колонны является вопрос влияния одного из составляющих изучаемой системы - ствола скважины* Рассматривая только два из характеризующих его параметров, такие ках геометрические размеры его сечения, искривление и влияние их на характер движения бурильной колонны нельзя не отметить разнообразие мнений различных авторов по этому вопросу. Часть исследователей / , и др. Исследования, проведенные в последние годы / , / объясняют это расхождение мнений различными условиями работы различных участков бурильной колонны. Так для сжатой части и зоны нулевого сечения уменьшение диаметра ствола способствует уменьшению расхода мощности и, соответственно, улучшает условия работы бурильной колонны / , /. Для растянутой части бурильной колонны, по мере роста ее длины, увеличение диаметра ствола улучшает условия работы колонны / /. Кроме перечисленных факторов на характер движения бурильной колонны серьезное влияние оказывает искривление ствола. Исследования движения круглого стержня, обладающего определенной жесткостью в жесткой искривленной оболочке в стесненных условиях, позволило определить возможность существования крутильных колебаний / /. При движении растянутой бурильной колонны в искривленном участке бурильная колонна прижимается к стенке скважины с силой пропорциональной растягивающей силе и интенсивности искривления, увеличивая силы сопротивления / 3 /, что подтверждается результатами замеров уровня мощности на холостое вращение в работах / / (рис.