SU1285138A1

SU1285138A1 - Способ управлени азимутальным искривлением скважин

Info

Publication number: SU1285138A1
Application number: SU833591118A
Authority: SU
Inventors: Мамедпаша Пири Оглы Гулизаде; Гуламали Магерам Оглы Гасанов; Октай Кямал оглы Мамедбеков
Original assignee: Азербайджанский Институт Нефти И Химии Им.М.Азизбекова
Priority date: 1983-05-16
Filing date: 1983-05-16
Publication date: 1987-01-23

Abstract

Изобретение относитс к области бурени скважины (С) и позвол ет с высокой точностью управл ть азимутальным искривлением их стволов без применени отклон ющих приспособлений. В процессе проводки скважины забойным двигателем под. действием реактивного момента бурильную колонну закручивают в направлении, противоположном направлению вращени долота. В период работы забойного Двигател бурильную колонну вращают ротором, что приводит к нейтрализации наката.. При этом определ ют и фиксируют момент Мр на вращение бурильного инструмента ротором и реактивный момент Мз забойного двигател / По разности Мр - Мз определ ют результирующий момент М. Если , то проводку скважины ведут с увеличением азимута, а при - с уменьшением азимута. Дл стабилизации азимута Мр. задают равным Мз. А изменени азимута осуществл ют путем стабилизации двух из трех параметров (осева нагрузка, расход промывочной жидкости и частота вращени ротора) режимов бурени . Величину третьего параметра определ ют из выведенной аналитической зависимости. 1 табл. (Л

Description

ю

00

ел

&0

00

112

Изобретение относитс к области бурени скважин и предназначено дл управлени азимутальным искривлением их стволов без применени отклон ющих приспособлений.

Цель изобретени - повышение точ- ности управлени азимутальным искривлением скважин.

Сущность способа заключаетс в следующем .

В процессе проводки скважины при помощи забойного двигател под действием реактивного момента последнего происходит закручивание бурильной колонны в направлении, противоположном направлению вращени долота, которое сопровождаетс изменением положени плоскости изгиба ее нижней части, так как компоновка низа накатываетс на боковую стенку скважины. В результате такого несоосного расположени компоновки низа бурильной колонны при бурении происходит уменьшение азимута ствола скважины. Одновременно вращение бурильной колонны ротором в тече- ние всего периода работы забойного двигател приводит к нейтрализации наката, возникающего от действи реактивного момента забойного двигател

Направление азимутального искрив- лени скважины определ ют из соотношени противоположно направленных момента на вращение бурильного инструмента ротором и реактивного момента забойного двигател , т.е.:

М К - М,

где Мр Д72б5.С-у. D (1) М,0,453.К. С-Од,„ +г fu.| E-.Q2 +

+GBP-G/(2)

К - результирующий момент, Ни;

К, - реактивный момент забойного двигател , Н м;

Мр - момент на вращение бурильного инструмента ротором, Н м;

С - коэффициент, завис щий от

угла искривлени скважины; У - плотность промывочной жидкости , г/см ;

D - наружный диаметр бурильных

труб, Mj

L - длина бурильной колонны, м;

п - частота вращени ротора, с ;

k - коэффициент, затзис щий от степени износа долота;

G - осева нагрузка, Н; Одод - диаметр долота, м; г - средний радиус трени в п те забойного двигател , м;

5

51

5

О

5

0

5

382

Ч - коэффициент трени в п те

забойного двигател ; Е - коэффициент гидравлической

нагрузки, Н/г/см - дм Q - расход промывочной жидкости,

ДмЗ/С, Gg - вес вращающихс систем забойного двигател , Н.

Управление азимутальным искривлением скважин осуществл ют изменением соотнощени момента на вращение бурильного инструмента ротором и реактивного момента забойного двигател при помощи соответствующего выбора осевой нагрузки, расхода промывочной жидкости и частоты вращени ротора

Определ ют и фиксируют момент на вращение бурильного инструмента ротором и реактивный момент забойного двигател по формулам (1) и (2), определ ют результирующий момент М, равный разности указанных моментов, по величине которого суд т об изменении азимута скважины. При этом, если результирующий момент , то проводку скважины ведут с увеличением азимута, если - с уменьшением азимута .

Дл стабилизации азимута момент на вращение бурильного инструмента ротором (первый момент) задают равным реактивному моменту забойного двигател (второму моменту): , т.е. 47265 D2. L- п° 0,453-k- G Dj, + +r,p,,,|E-J..,p-G|(3)

Стабилизируют, т.е. задаютс посто нным значением в процессе бурени каких-либо двух .параметров режима бурени (например, стабилизируют осевую нагрузку G и расход промывочной жидкости Q), а величину третьего параметра (частоту вращени ротора п) определ ют из выражени (3). Полученное таким образом значение частоты вращени ро тора будет соответствовать проводке скважины без изменени азимута. Все остальные величины, вход щие в выражение (3), известны.

При проводке скважины темп азимутального искривлени составл л - 4,5 град/100 м. Дл попадани ствола скважины в проектный круг допуска необходимо было произвести уменьшение зенитного угла с одновременной стабилизацией азимута, в св зи с чем был применен описанный способ.

Бурение осуществл лось следующей компоновкой низа бурильной колонны:

3 .-1285

долото МДК 241-Мб, забойньй двиге- тель - электробур Э-ТвЗ, бурильные трубы 5 140 мм. Осева нагрузка поддерживалась в пределах 50-60 кН. В процессе проводки интервала 1900- 5 2280 м забойным двигателем осуществ - л лось одновременное вращение буриль- . ного инструмента ротором с частотой

138-4

3,14 с (30 об/мин), котора была определена из выражени СЗ) при заданных значени х расхода промывочной жидкости и осевой нагрузки.

Данные об изменени х зенитного угла и азимута при бурении на этом интервале приведены в таблице.

1900-2280 6-15 1-30

-1,25

: Вращение бурильного инструмента ротором с частотой 30 обУмин позволило полностью стабилизировать азимут скважины в интервале 1900-2280 м. В 25 случ-ае необходимости увеличени дл указанных условий частота вращени ротора должна составл ть 60-120 об/мин.

Claims

Формула изобретени

Способ управлени азимутальным искривлением скважин, включающий измерение азимута и проводку скважины забойным двигателем путем изменени трех параметров режима бурени - осевой нагрузки, расхода промывочной жидкости и частоты вращени бурильного инструмента, отличаю- щ-и и с тем, что, с целью повышени точности управлени , бурильную колонну вращают ротором в течение всего периода работы забойного двига

тел , определ ют и фиксируют момент на вращение бурильного инструмента ротором - первый момент и реактивный момент забойного двигател - второй момент, определ ют результирующий момент, равный разности между первым и вторым моментами по величине которого суд т об изменении азимута скважины , причем, если результирующий момент больше нул , проводку скважины ведут с увеличением азимута, если

12

1

меньше нул - с уменьшением азимута, а дл стабилизации азимута первый и второй моменты задают равными друг другу,а изменение азимута осуществл ют путем стабилизации двух из трех параметров режима бурени -, а величину третьего параметра определ ют из вы

5

ражени

5

0

47265 С-у.- +Гср 1Е-у Q +G

где С

,453-k-G-DAc,n «ер GI ,

л

DLпk- Аол

ГорfUЕQ GBP

коэффициент, завис щий от угла искривлени скважины; плотность промывочной жидкости ,

наружный диаметр бурильных труб, м;

длина бурильной колонны, м: частота вращени ротора, с ; коэффициент, завис щий от степени износа долота; осева нагрузка, Н; диаметр долота, м; средний радиус трени в п те заббйного двигател , м; коэффициент трени в п те забойного двигател ; коэффициент гидравлической нагрузки, Н/г/см - ; расход промывочной жидкости,

вес вращающихс систем забойного двигател , Н.