Теоретический обзор строительства скважин - Угол закручивания инструмента
- Теоретический обзор строительства скважин
- Причины и закономерности естественного искривления скважин
- Измерение искривления скважин
- Построение проекций скважин по данным инклинометрических замеров и контроль за траекторией ствола
- Аналитическое определение координат ствола скважины
- Вероятность попадания скважины в круг допуска
- Проектирование профилей направленных скважин
- Определение допустимой интенсивности искривления скважин
- Расчет профиля скважины
- Трехинтервальный профиль
- Технические средства направленного бурени
- Турбинные отклонители
- Отклонитель с эксцентричной накладкой
- Ориентирование отклонителей
- Методы спуска отклонителей
- Угол закручивания инструмента
- Косвенный метод ориентирования
- Неориентируемые компоновки для управления искривлением скважин
- Бурение скважин с кустовых площадок
- Все страницы
Угол закручивания инструмента
Угол закручивания инструмента под действием реактивного момента забойного двигателя, откладываемый на неподвижной части ротора от метки П по часовой стрелке, зависит от многих факторов. К их числу относится тип забойного двигателя, физико-механические свойства буримых пород, тип долота, осевая нагрузка, расход и качество промывочной жидкости, компоновка колонны бурильных труб, интенсивность искривления скважины и др. Значение угла закручивания может быть определено аналитически или по номограммам. Однако чаще его определяют исходя из опыта бурения в конкретных условиях, так, например, в условиях Западной Сибири для компоновки, состоящей из долота диаметром 295,3 мм, турбобура ТШ 240 (1 секция), кривого переводника, УБТ 178 х90 - 12 м, ЛБТ 147х11 - 36 м, ТБПВ 127х9 - остальное, используемой для искривления скважин в интервале бурения под кондуктор, значения угла закручивания приведены в табл. 1.
Угол закручивания инструмента при бурении под кондуктор
Таблица 1
Глубина скважины, м |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
Угол закручивания, град |
4 |
8-10 |
12-14 |
18-20 |
25 |
Для компоновки, состоящей из долота диаметром 215,9 мм , турбинного отклонителя ТО 195, ЛБТ 147х11 - 36 м, ТБПВ 127х9 - 500-700 м, ЛБТ 147х11 - остальное, используемой при бурении под эксплуатационную колонну, значения угла закручивания приведены в табл. 2.
Угол закручивания инструмента при бурении под
эксплуатационную колонну
Таблица 2
Глубина скважины, м |
Угол закручивания, град |
Глубина скважины, м |
Угол закручивания, град |
600 |
30 |
1300 |
70-80 |
700 |
40 |
1400 |
80-90 |
800 |
45 |
1500 |
90-100 |
900 |
50 |
1600 |
100-110 |
1000 |
55 |
1800 |
110-120 |
1100 |
60 |
1900 |
120-130 |
1200 |
70 |
2700 |
120-130 |
Однако, как указывалось ранее, угол закручивания инструмента зависит от многих факторов, поэтому фактическое его значение зачастую весьма существенно отличается от принятого. В связи с этим в процессе искусственного искривления скважины производится определение фактического угла закручивания. При этом, как правило, используется графический метод. Для этого после бурения с отклонителем определенного интервала, например, 40 м, производится замер фактического зенитного угла и азимута скважины. Далее от условного направления, принятого за северное, откладывается азимутальный угол скважины в начале интервала искривления aн, а по полученному направлению в принятом линейном масштабе, например, 1О = 1 см, откладывается начальный зенитный угол Qн (точка А, рис. 20). В точке А от направления АD по часовой стрелке откладывается угол установки отклонителя y, а по полученному направлению в принятом линейном масштабе - угол пространственного искривления скважины j на пробуренном интервале. Этот угол определяется по формуле
j = i . h, (65)
где i - интенсивность искусственного искривления для используемого отклонителя, град/м (определяется из технической характеристики отклонителя); h - длина пробуренного интервала, м.
Полученная точка В соединяется с точкой О, при этом углы aр и Qр являются расчетными для пробуренного интервала.
Затем в точке О от направления на север откладывается фактический (замеренный) азимут aф и по полученному направлению в принятом линейном масштабе фактический зенитный угол скважины Qф.
Полученный угол ВАС является поправкой к углу закручивания инструмента, принятого по табл. 1 или 2. Эта поправка берется со знаком плюс, если фактический азимут меньше расчетного, и со знаком минус, если aф > aр.
В случае, если точки А, В и С окажутся на одной прямой, но В и С не совпадают, то это свидетельствует о том, что фактический угол закручивания инструмента равен принятому, но фактическая интенсивность искусственного искривления для используемого отклонителя отличается от указанной в технической характеристике.
После определения величины поправки угла закручивания инструмента необходимо произвести корректировку угла установки отклонителя путем поворота колонны бурильных труб.
Для более точного откладывания углов на неподвижной части ротора необходимо перевести их значения в градусах в длину дуги окружности S стола ротора по формуле
S = r . a/ 57,3, (66)
где r - радиус стола ротора; a - откладываемый угол.
Длина дуги измеряется стальной рулеткой.