Развитие теории управления искривлением скважин при бурении

• Автор: Лукьянов, Владимир Тимофеевич
• Шифр специальности: 05.15.10
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1997
• Место защиты: Ухта
• Количество страниц: 301 с.

Оглавление
Введение
1. Направление поступательного движения долота
при бурении в анизотропных горных породах
1.1. Геологические и технико - технологические причины
зенитного и азимутального искривления скважин
1.2. Угол мгновенного перемещения долота с учетом его боковой фрезерующей способности при зенитном искривлении скважин
1.3. Взаимодействие вооружения долота с поверхностью
забоя в анизотропных породах
1.4. Углы мгновенного перемещения долота при искривлении скважины в пространстве
1.5. Выводы и рекомендации
2. Определение взаимного положения скважины
и пластов
2.1. Расчет фактической трассы бурящейся скважины
2.2. Моделирование поверхностей пластов в окрестности бурящейся скважины
2.3. Взаимное положение скважины и пластов
2.3.1. Алгоритм вычисления координат точки входа скважины в пласт, зенитного угла и азимута скважины
в этой точке
2.3.2. Алгоритм определения расстояния от забоя до точки возможного выхода скважины из пласта
2.3.3. Алгоритм вычисления расстояний по вертикали
от забоя скважины до кровли и подошвы пласта
2.3.4. Алгоритм вычисления направляющих косинусов
углов встречи скважины с пластом
2.3.5. Пример определения направляющих косинусов
углов встречи скважины и пласта
2.4. Выводы и рекомендации
3. Управление величиной и направлением приложенных
к долоту поперечных сил
3.1. Анализ функционирования КНБК
в трехмерной системе координат
3.2. Дифференциальные уравнения изгиба КНБК
3.3. Решение дифференциальных уравнений
3.4. Граничные условия и условия
неразрывности при расчете КНБК
3.5. Определение угла наката элементов КНБК на стенки скважины, влияния трения на величину поперечных сил на долоте
3.6. Технические характеристики утяжеленных бурильных труб с неравными главными осевыми моментами инерции площади поперечного сечения
3.7. Управление поперечными силами на долоте при бурении
3.8. Выводы и рекомендации
4. Прогнозирование и управление искривлением скважин
при бурении
4.1. Анализ существующих подходов к прогнозированию искривления скважин
4.2. Прогнозирование искривления скважины
4.3. Управление искривлением скважин
4.4. Выводы и рекомендации

5. Выбор длины УБТ и определение сил сопротивления движению бурильного инструмента при проводке скважин
5.1. Выбор длины УБТ при бурении скважин
5.2. Определение сил сопротивления движению бурильного инструмента при проводке скважин
5.3. Выводы и рекомендации
6. Практическая реализация результатов работы
Основные выводы и рекомендации
Литература
Приложения
Приложение I
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение

2). Все кристаллические, сцементированные песчанные и мелкоземистые, глинистые осадочные породы [119], на которые приходится основной объем проходки при бурении на нефть и газ, в той или иной степени обладают анизотропными свойствами [5].
3). Наибольшая анизотропность наблюдается у слоистых, метаморфизованных и трещиноватых пород, меньшая - у пород с массивной текстурой [55, 94], анизотропия которых является следствием тектонических явлений [5].
4). При прочих одинаковых условиях анизотропность пород снижается с глубиной и с ростом угнетающего давления [106].
Числовое значение показателя Ь зависит от способа его определения [62], поэтому его нужно находить исключительно по данным об искривлении соседних скважин на основе принятой схемы определения угла мгновенного перемещения долота [8,22,125,126]; в этом случае он будет называться буровым индексом анизотропии. Величины Ь, вычисленные другим образом могут давать только качественную картину возможного влияния анизотропных свойств проходимых пород на искривление скважин; найденные по промысловым данным значения бурового индекса анизотропии численно малы и обычно не превышают величины Ъ = 0,10 - 0,20 [7,9,22,35,38,99,117,125].
Эмпирический, но имеющий сравнительно ясный физический смысл буровой индекс анизотропии единственный, к настоящему времени, показатель, практически используемый, совместно с углом и азимутом восстания пластов, для анализа влияния анизотропных свойств пород на траекторию поступательного движения долота [2,4,8,22,33,34,99,102].
В статье В.В. Кривошеева, С.С. Сулакшина и др. [62] обращается особое внимание на характер изменения скорости бурения V при промежуточных значениях угла встречи оси долота с пластом: между X = 0 (бурение по нормали к слоистости) их- 90° ( бурение вдоль слоистости). Отмечается, что данные по анизотропии буримости и