Файл: Элияшевский, И. В. Типовые задачи и расчеты в бурении учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 200

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Сухого мела

<?к =, VqK= 90 • 0,476 = 42,8 т.

Воды

QB= VqB= 90 • 0,666 = 60 м3.

Определяем потребное количество смесителей

: _ УД

_ 42,8

= 2 шт.

?СМН

20

 

Максимальная производительность двух цементировочных агре­ гатов ЦА-320М равна 27 л/с (диаметр втулки 100 мм).

Тогда

q2 = Cq1 = 1,5 *27 = 40,5 л/с.

Определяем количество цементировочных агрегатов для подачи мелового раствора

п,

40.5

= 3 шт.

о . Р ■

13.5

 

Количество воды для затворения отдельно цементного и мелового растворов можно определить так:

Vn в = И/ц<?ц = 0,5-42,8 = 21,4 м3.

В . о. р : <?в- Уц. в = 60 - 21,4 = 38,6 м3.

Г л а в а XII

БУРЕНИЕ НАКЛОННО-НАПРАВЛЕННЫХ СКВАЖИН

Скважины, в которых забой имеет определенное отклонение от вертикали, а ствол проводится по заранее заданной кривой, назы­ ваются наклонно-направленными.

Бурение наклонно-направленной скважины следует проводить с минимальными затратами времени и средств. Проект на строитель­ ство наклонно-направленной скважины должен включать: обоснова­ ние выбора конфигурации профиля; расчет и построение профиля; определение допустимых отклонений ствола от проекта.

Профиль наклонно-направленной скважины должен удовлетво­ рять скоростному и качественному бурению, иметь минимальное количество изгибов, быть технически выполнимым и экономически целесообразным.

Профили бывают двух типов: обычные и пространственные. Профили обычного типа представляют собой кривую линию, рас­ положенную в одной вертикальной плоскости. Профили простран­ ственного типа представляют собой пространственную кривую линию. _

ТИПЫ ПРОФИЛЕЙ НАКЛОННО-НАПРАВЛЕННЫХ СКВАЖИН И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИХ ПРИМЕНЕНИЮ

Профиль типа А (рис. 57) состоит из трех участков: вертикаль­ ного 1, участка набора угла наклона ствола 2 и прямолинейного наклонного участка 3. Рекомендуется применять при бурении не­ глубоких скважин на однопластовые месторождения, если пред­ полагается большое смещение забоя. Этот профиль позволяет огра­ ничить до минимума время работы с отклонителем, получить наи­ большее отклонение от вертикали при наименьшем угле наклона ствола, эксплуатировать скважины без затруднений.

Профиль типа Б (см. рис. 57) отличается от профиля типа А тем, что вместо прямолинейного наклонного участка имеет участок есте­ ственного снижения угла наклона 3. Рекомендуется применять в районах, где естественное снижение угла наклона невелико, для больших глубин скважин, когда стабилизация угла наклона затруд-

375


вена. Такой профиль требует набора значительно большего угла наклона ствола, длина второго участка (набора кривизны) будет больше, а значит увеличится время работы с отклонителем.

Профиль типа В {см. рис. 57) состоит из пяти участков: вер­ тикального 1, участка набора угла наклона ствола 2, прямолиней­ ного наклонного участка 3, участка снижения угла наклона 4 и вер­ тикального 5. Рекомендуется применять при проходке глубоких скважин, требующих пересечения стволом нескольких продуктив­ ных горизонтов. Это наиболее сложный профиль.

Профиль типа Г (см. рис. 57) отличается от профиля типа В тем,

•что в нем участки 3 и 4 заменены участком самопроизвольного паде­ ния угла наклона 3. Рекомендуется применять при бурении глубоких

Рис. 57. Типы профилей наклонно-направленных скважин.

«скважин, в которых возможны отклонения в нижнеи части ствола скважины.

Профиль типа Д (см. рис. 57) состоит из вертикального участка 1 и участка набора угла наклона ствола 2. Профиль характеризуется большой длиной второго участка. Рекомендуется применять при необходимости выдержать заданные углы входа в пласт и вскрыть наибольшую мощность пласта.

ВЫБОР, РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ ПРОФИЛЕЙ ОБЫЧНОГО ТИПА

Для расчета любого профиля необходимо иметь следующие дан­ ные: глубину скважины по вертикали; отклонение забоя скважины от вертикали; длину первого вертикального участка; азимут наклон­ ного ствола.

Расчет профиля сводится к определению максимального угла наклона ствола, вертикальных и горизонтальных проекций профиля (см. рис. 58—62). Необходимые расчетные формулы приведены в табл. 74.

Первый вертикальный участок должен быть не менее 40—50 м, окончание его следует по возможности приурочить к пластам средней крепости, где за один рейс долота можно набрать угол наклона

376


 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 74

 

 

Тип

профиля

 

 

Наименование

А

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

Длина, м

Горизонтальная

Вертикальная

Длина, м

Горизонтальная

Вертикальная

проекция

проекция

проекция

проекция

 

Расчетная схема

про­

 

См. рис. 58

 

 

филя

 

 

 

 

 

 

Максимальный

угол

_ R ( R - A ) + H V W + A 2 - 2 A R

 

a arccos

( R - A ) 2+ Я 2

 

наклона ствола

 

 

 

 

 

 

 

Первый

вертикальный

h = Я В

Яв

 

участок

 

 

 

 

 

Участок

набора

угла

Z2= 0,01745Да

a = R (1 —cosa) ,

h = R sin a

 

наклона ствола

 

 

 

 

 

Прямолинейный

на­

l3F=- J L -

A' = H' tg a

Я '= Я 0-

 

клонный участок

 

cos a

 

- ( Я в + Ь )

 

 

 

 

 

Участок снижения угла

 

наклона

 

 

 

 

 

Второй

вертикальный

 

участок

 

 

 

 

 

377

Длина ствола по

ин­

£ = i 1 +

A = a + A'

Я „ = Я В+

струменту

 

 

 

+ h + h '

 

 

 

 

 

См. рис. 59

 

a =90 —(Y

Р); Р — arctg я _ я 1в ;

Y = arccos 1 - и

—Д х ^ + я г + Л ^Ло + Яя) 1 .

 

Я0 / ( А - Д 1)2+ Я 2

J ’

Яо== Д х + Д 2; Я р = я — я в

 

h = HB

я в

Z2= 0,01745Дта

а = Ri (1 —cos а)

г3= 0)01745Я2а'

X

 

X(cos а"—cos а)

h = R i sin а

.ffl = Jf?2X

X (sin a —-sin а")

Д = h + i2+

— ft-f* flj

Я = Я В+Л + Я!


00

 

 

 

П р о д о л ж е н и е т а б л . 74

9

 

 

Типа профиля

 

 

 

 

 

 

 

Наименование

В

 

 

г

 

 

 

 

 

 

Длина, м

Горизонтальная

Вертикальная

Длина, м

Горизонтальная

Вертикальная

проекция

проекция

проекция

проекция

Расчетная схема

про­

См. рис. 60

филя

 

 

Максимальный

угол

„ c-i n R o H - ( R o - A ) V W - A ( 2 R 0- A ) .

наклона ствола

 

( m + R l ) - A ( 2 R 0- A )

 

R 0 = R 1 + R2-, H = # o— # b— #3

 

 

Первый

вертикальный

h = H B

участок

 

 

 

Участок

набора

угла

h =0,01745Л1«

наклона ствола

 

 

Прямолинейный

на­

h - H 1

клонный участок

 

 

cos a

Участок снижения угла

г4=0,01745Д2а

наклона

 

 

Второй

вертикальный

h = H s

участок

 

 

 

Длина ствола по ин­

L = ^1+ ^2+

струменту

 

+ h + h + h

<*1= X

X (l — cos a)

t g a

а-з = H2X X (l —cos a)

A = o x4- ~ba2+ a3

Н ъ

h —Rx sin a

Hx = H0- H B-

- н , -

—(jRi4--R2)sina

#2 = Я2 sin a

H3

H0 = HB+ h + -\-H i -)- П г+ П з

См. рис. 61

Л

д

\

,

a = arccos ^i

Ri + RJ

 

II

а

Нв

ч«

 

h =0,01745Л1а

г3= 0,01745Л2а

L i = H —H B —

—h—Hx —hB

L = l \ Jrl'i,Jr

+ l3 + ^4

ai = ^ i (1 —cos а)

а2= Л2 (1 — cos а)

Л ~ Л\

h = Rx sin а

Нх = Rx sin a

h^= /4

H = H B+ h + +Hx + hB


Наименование

Расчетная схема про­ филя

Максимальный угол наклона ствола

Первый вертикальный участок

Участок набора угла наклона ствола

 

Прямолинейный

на­

 

клонный участок

 

 

Участок снижения угла

 

наклона

 

 

Второй

вертикальный

 

участок

 

379

Длина

ствола по

ин­

струменту

 

 

 

Длина, м

1 4

*1 = Я В

/2= 0,01745Да

L = h + h

Типа профиля

Д

Горизонтальная проекция

См рис. 62

a —arccos ^ 1 ---- ;

А = R (1 —cos а)

А

П р о д о л ж е н и е табл . 74

Вертикальная проекция

Я в

h — R sin а

Я „ = Я В+ Л