Теоретический обзор строительства скважин - Угол закручивания инструмента

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.

clip_image038

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.