Файл: Борьба с осложнениями при бурении скважин [сборник статей]..pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.10.2024

Просмотров: 74

Скачиваний: 0

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

обработаны методами математической статистики (см. рис.). При этом предварительный корреляционный ана­ лиз полученных данных показал наличие статистической связи между рассматриваемыми параметрами.

В области .малых величин интенсивности искривле - ния (0,4-0,7 град./10 м) с уменьшением диаметра темп износа колонны снижается. Как и всякие статистичес­ кие зависимости, полученные модели будут уточняться по мере накопления фактического материала. Однако из­ менение темпа износа в зависимости от диаметра ко­ лонны представляется логичным. По-видимому, на ско­ рость изнашивания обсадных труб оказывают влияние не только прижимающие усилия, являющиеся функцией ин­ тенсивности искривления, но и величина изгибающих на­ пряжений, которая при данной интенсивности искривле­ ния увеличивается с ростом диаметра колонны.

Установлена возможность представления искомой за­

висимости уравнениями регрессии

вида

 

 

 

 

 

£п р = £па + В ВпЛ ,

( 10)

где

а

и

6

параметры, зависящие от

диаметра

обсадной

колонны.

 

 

 

В

самом

деле, значения коэффициентов корреляции

г Ху

величин

х=£пЛ и y=£nji

указывают на наличие

достаточно тесной линейной статистической связи меж­ ду ними, поэтому представляется естественным искать уравнение регрессии для различных значений диаметров

D в

виде

 

 

 

 

 

 

 

 

^ =£п а + Вх.

 

(11)

Вычисление

коэффициентов корреляции

s Xij

пара­

метров

а

и

8

и оценка эмпирических

формул про­

изводились

на ЭЦВМ

"Проминь—2" по методике

[б] . Ре­

зультаты

вычислений,

математические модели и их ме­

ры идентичности, являющиеся показателями соответст­ вия найденных моделей исходным данным, приведены в табл. 2. Из таблицы видно, что модели довольно хорошо со­

гласуются с исходными данными.

31

Зависимость условного удельного пути трения от интенсивности искривления ствола скважины для колонн диаметром: 1-168мм; 2-299 мм; 3- 324 мм.

 

 

 

 

 

 

Таблица 2

 

Данные регрессионного анализа

 

зависимости линейного износа обсадных

 

колонн от интенсивности

искривления

 

 

ствола скважин

 

 

Условны!

Интенсивность НС“

 

 

 

Мера

удельный

k d k b ленив,man ./10м

 

Вид

идентич­

путь

опытное

расчетное

модели

ности

тренин,м значение

значение

 

 

 

формул Q

Диаметр колонны 324 мм,

 

=

0,84

 

7800

1,90

1,58

 

 

 

 

12400

1,40

1,26

 

 

20040

 

13000

1,00

1,23

,

 

0,71

15000

1,30

1,15

 

^2,058

 

 

22200

0,66

0,95

 

 

 

 

66800

0,66

0,56

 

 

 

 

Диаметр колонны 299 мм

гХу

=0,98

 

13600

1,32

1,46

 

 

 

 

15200

1,50

1,34

 

 

 

 

35500

0,66

0,66

ч

^ю ои

0,96

36800

0,70

0,64

Л “

t 215

43000

0,50

0,57

 

 

 

 

53000

0,50

0,48

 

 

 

 

66500

0,36

0,35

 

 

 

 

Диаметр колонны 168 мм»

 

=

0,94

 

4700

2,60

2,35

 

 

 

 

17500

0,86

1,14

 

22200

0,89

36000

0,90

0,77

 

Л ~Л 815

40500

0,74

0,72

 

 

 

 

 

S3

Полученные формулы позволяют по фактическим дан­ ным интенсивности искривления ствола скважины рас — считать условный удельный путь трения, а исходя из этого и пользуясь проектными данными, можно прогно­ зировать объем безаварийной работы в проектируемой обсадной колонне, а также определить необходимость применения мероприятий по повышению долговечности промежуточной колонны.

ЛИТЕРАТУРА

1. Измайлов Л.Б., Латко Т.Д., Матаев Г.А. Предот­ вращение осложнений, связанных с нарушениями техни­ ческих колонн. ННТ, сер."Нефтепромысловое дело", 196Q

№ 11.

2. Эрлих Г.М., Вартанова Н.А., Ревицкий Э.И. Но­ вая методика расчета обсадных колонн на износ от тре­ ния. 'Нефт. х о з.', 1962, № 7.

3. Васильев Ю.С., Сивохина Н.Б., Бронзов А.С. До­ пустимые отклонения ствола скважин от проекта. М ., Гостоптехиздат, 1963.

4. Вудс Г., Лубинский А. Искривление скважин при бурении. М„ Гостоптехиздат, 1960.

5. Аветисов А.Г. и др. Методическое руководство по применению статистических методов при проведении ла­ бораторных исследований с буровыми растворами и там­ понажными системами. Краснодар, 1971.

А.К.Самотой, О.В.Воротнюк

АНАЛИЗ АПРИОРНЫХ ДАННЫХ О ФАКТОРАХ, ДЕЙСТВУЮЩИХ ПРИ ПРИХВАТЕ КОЛОННЫ ТРУБ

Возникновение прихватов в скважине обусловлен© совместным действием факторов, имеющих различную фи­ зико-механическую и химическую природу. Исследование такого сложного процесса, каким является прихват ко­ лонны труб, невозможно без определения факторов или их сочетаний, оказывающих первоочередное и существен­ ное воздействие на возникновение аварийной ситуации.

Решение этой задачи может быть найдено лишь с привлечением методов планирования экспериментов, ко­ торые рекомендуют на первой стадии использовать ап­ риорную информацию с целью выявления определяющих и отсеивания несущественных факторов.

Степень влияния различных факторов при прихвате изучена недостаточно, и мнения специалистов, занимаю­ щихся этой проблемой, весьма субъективны, как выяс­ нилось при обработке данных опроса ряда специалистов

Для проведения опроса ведущим специалистам стра­ ны оыли разосланы опросные листы (стр .36) с пере­ числением 18 факторов, которые, по нашему мнению, ока­ зывают влияние на возникновение прихватов.

Нумерация факторов в опросном листе не определя­ ет степень их влияния на прихват, поэтому расположе­ ние факторов следует считать стохастичным. Все извест­ ные разновидности прихватов объединены по физической однородности вероятных причин и обстоятельств возник­

новения в

три категории:

1 -

прихват под действием перепада давления;

И -

заклинивание инструмента при его движении в

 

скважине;

3 5

HI 1 - прихват вследствие сужения сечения ствола

скважины при оседании шлама, утяжелителя* обваливании пород, сальникообразовании.

К обработке приняты 27 опросных листов, в кото­ рых факторы были пронумерованы в порядке убывания степени их влияния на возникновение прихватов каждой категории. Обработка априорной информации осуществля­ лась по методике [1] , сущность которой заключается в проверке определенных гипотез, расположенных в поряд­ ке убывания их мощности и построенных так, что отри­ цательный ответ означает продолжение исследования, а положительный - окончание.

Опросный лист

Фа кт оры

Единица

 

измерения

1. Искривление ствола скважины

град.

2.Вид смазочной добавки

3.Тип промывочной жидкости

4.Соблюдение технических правил и норм

5.

Жесткость низа бурильной колонны

кгс/см^

6.

Площадь контакта

см2

7.Коэффициент трения в контактной зоне

8.Время неподвижного контакта инструмента

со стенкой скважины 9. Величина перепада давления

Ю.Фазико-механические свойства промывочной жидкости

П.Температура в стволе скважины в момент прихвата

12.Абсолютная величина гидростатического давления

13.Проницаемость породы в зоне прихвата

14.Тип пластового флюида

15.ЗНзико-механические свойства фильтрационных корок

16.Пористость породы

17.Скорость восходящего потока

18.Количества смазочной добавки

мин кгс/см^

°С

кгс/см^

%

м/с

%

36

Первая гипотеза

проверена по

_р - критерию Спир­

мена, и так как р

= 0,99 , т.е.

незначительно отли­

чается от единицы, эта гипотеза отвергается. При про­ верке второй гипотезы коэффициент конкордацин оказал­ ся равным W= 0,34 , значимость его отличия от нуля проверялась по 2 - критерию Фишера [2] , расчетное значение которого больше табличного, что отвергает и вторую гипотезу . Опровержение третьей гипотезы оче­ видно, так как средняя сумма квадратов отклонений между мнениями специалистов равна нулю. В результа­ те дисперсионного анализа по F - критерию Фшера [3] отвергнута четвертая гипотеза. Проверкой пятой гипо­ тезы по t - критерию Стьюдента [4] с вероятностью 0,95 установлено наличие структуры факторов. Проверка

шестой гипотезы показала, что все факторы,

выделен­

ные при проверке пятой гипотезы, подчиняются

нерав­

номерному распределению (по критерию Пирсона

[4]

).

В результате проверки гипотез по каждой катего -

рии прихватов все перечисленные факторы

разбиты

на

группы по степени влияния (см.

таблицу).

 

 

 

 

Группы

Категории

прихватов

 

 

 

 

факторов

 

 

II

 

 

III

 

 

 

 

 

 

 

I

Xg

Х1’Х4’Х 15

х ш Л 3,х 17, ^

 

 

 

 

 

 

П

V * e

Х6* *7- Х3> Х18'

Х1 * Х15» ^

‘

 

 

 

Х2>Х1 0 Х15

X i a

'Хр х 12,

 

 

 

 

V

Х9 • *6

 

Ш

Х13 ,Х15» х4*х 12>

Х 8, Х 13’Х 9’

Xg , X j J »Xg,

 

X v Х18,Х7 ,Х3,

Х12, Х17.Х ц .

X16-X14

 

 

х 10' *8

Х 18-Х 14

 

 

 

 

1У

X2. X 17, x 16, x 14,

 

 

 

 

 

 

X y ______________

37

Нетрудно убедиться, что в первые группы попали факторы, оказывающие наиболее существенное влияние на возникновение прихватов,

В самом деле, на возникновение прихватов, вызван­ ных действием перепада давления, в первую очередь ока­ зывают влияние величина перепада давления, время не­ подвижного контакта, проницаемость породы, физико-ме­ ханические свойства фильтрационных корок, соблюдение технических правил и норм, абсолютная величина гидро­ статического давления, количество смазочной добавки и др. При возникновении прихватов, вызванных заклинива­ нием инструмента при его движении, оказывают воздей­ ствие, в первую очередь, искривление ствола, соблюде - ние технических правил и норм, жесткость низа колон­ ны, площадь контакта, коэффициент трения, тип промы­ вочной жидкости, вид смазочной добавки, свойства про­ мывочной жидкости и фильтрационных корок и т.д. На прихваты Ш категории существенно влияют свойства и тип промывочной жидкости, скорость восходящего пото­ ка, соблюдение технических правил и норм, количество и качество смазочной добавки и свойства фильтрацион -

ных корок, проницаемость породы

и др.

—

С изучения количественного и

качественного влия­

ния существенных факторов и необходимо начинать ис­ следования, в ходе которых, по мере накопления данных, влияние несущественных факторов должно быть отсея - но. В нашем случае одним из факторов, существенно влияющих на возникновение прихватов разного вида,яв­ ляется соблюдение технических правил и норм (фактор

в таблице ). Поэтому повышению технического уров­ ня знаний исполнителей необходимо уделять самое серь­ езное внимание.

ЛИТЕРАТУРА

1. Адлер Ю.П. Введение в планирование эксперн - ментов. М., "Металлургия", 1969.

38

2. Розанов Г.В., %енкель А.А. Об одной многоэтап­ ной процедуре формализации априорной информации. "За­ водская лаборатория", 1970, т. 36, № 3.

3.‘Йшер Р.А. Статистические методы исследований. М., Госстатиздат, 1958.

4.Митропольский А.К. Техника статистических вы­

числений. М., "Наука", 1971.

Смотрите также файлы