Направленное бурение скважин - Угол закручивания инструмента при бурении под эксплуатационную колонну

 

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 jна 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 Qрявляются расчетными для пробуренного интервала.

 

clip_image037

 

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.

 

В наклонном стволе используется косвенный метод ориентирования, основанный на определении положения плоскости действия отклонителя относительно апсидальной плоскости скважины. Это существенно снижает затраты времени и повышает точность ориентирования отклонителя. В компоновку низа бурильной колонны включается так называемый магнитный переводник, представляющий собой обычный переводник, во внутренней боковой поверхности которого встроен постоянный магнит. Создаваемый им магнитный  поток имеет то же направление действия,  что и направление действия отклонителя. При ориентировании внутрь колонны бурильных труб опускается инклинометр с магнитной буссолью, например, типа КИТ. Разрыв реохорда (начало отсчета) буссоли инклинометра за счет эксцентричного груза рамки датчиков в наклонной скважине располагается в апсидальной плоскости. Магнитная стрелка буссоли, находящейся в магнитном переводнике, фиксируется в направлении действия отклонителя. При замере инклинометр показывает угол разворота плоскости действия отклонителя по отношению к азимуту скважины. Отсчитывается этот угол против хода часовой стрелки.

 

Рис. 24.  Ориентирование  отклонителя на роторе в наклонном стволе

 

clip_image039

 

Ориентирование отклонителя в скважине практически производится следующим образом. Предварительно определяется значение вспомогательного угла dпо формуле

 d = a - aм,                                                                                                                             (67)

 

где a  -  фактический  азимут скважины на забое;  aм- азимут приемных мостков, значение которого берется из плана - программы на проводку скважины.

 

Угол d откладывается на неподвижной части ротора от направления приемных мостков по часовой стрелке,  если он положителен и против часовой стрелки,  если отрицателен (рис. 21). На роторе ставится метка А - фактический азимут скважины.  От полученной метки А против хода часовой стрелки откладывается угол l, замеренный инклинометром в магнитном переводнике, на роторе ставится метка, а затем она переносится на переводник квадрата. Эта метка указывает направление действия отклонителя.

Далее от метки А на роторе по часовой стрелке откладывается угол установки отклонителя y и угол закручивания колонны бурильных труб w, определенные по  ранее приведенной схеме.  На роторе ставится метка О, затем путем вращения колонны бурильных труб ротором метка О на переводнике квадрата совмещается с меткой О на роторе, ротор закрывается и начинается процесс бурения скважины в новом направлении.

В процессе бурения необходимо проводить постоянный контроль за положением скважины в пространстве.  Для этого производятся замеры зенитного угла и азимута через 12 - 25 м проходки в зависимости от условий бурения и используемого отклонителя. Замеры производятся путем спуска инклинометра внутрь колонны бурильных труб. При этом для обеспечения замера азимута в КНБК включается 24 - 36 м  ЛБТ между УБТ и стальными бурильными трубами.  Для исключения погрешностей при измерении инклинометр должен находиться не ближе 15 м от УБТ и 3 м от стального замка ЛБТ.  Таким образом, замер производится на некотором удалении от забоя. Для определения зенитного угла и азимута скважины непосредственно на  забое  чаще  всего используется графический метод.  Для этого от некоторого направления, условно принимаемого за северное, откладываются азимуты  ствола в начале интервала искусственного искривления и замеренный в ЛБТ aт (рис. 22). По этим направлениям в принятом линейном масштабе откладываются соответствующие зенитные углы Qн и Qт. Полученные точки А и В соединяются между собой.  Величина отрезка АВ в принятом линейном масштабе равна углу пространственного искривления скважины jт на интервале hт от начала применения отклонителя до точки замера параметров искривления в ЛБТ. Следовательно, интенсивность пространственного искривления ij  на этом интервале равна

 

                                                             

 

                 ij = j / hт.                                                                                                                             (68)

 

 

Угол пространственного искривления скважины jзна интервале h от начала применения отклонителя до забоя составит

 

 

                              jз= ij . h.                                                                                                                             (69)

 

 

Значение этого угла jз в принятом линейном масштабе откладывается по направлению АВ от точки А.  Полученная точка С соединяется с точкой О, после чего определяются зенитный угол Qз и азимут aз на забое скважины.

 

 

 

clip_image041