Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 [ 141 ] 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152

Интенсивность искривления ствола указанными отклонителями находится в зависимости от толщины накладки h. Ее максимально допустимое значение hmax ограничивается условием беспрепятственного прохождения компоновки по скважине:

hmax = (2Dс - D - d)

Lт - L,

2 L т

(13.18)

где Dс - диаметр скважины, м.

На рис. 1 3.2 представлена номограмма для определения высоты на-

кладки.

Л, мм

0,01 0,1

45 D-d, мм

Рис. 13.2. Номограмма для определения высоты накладки

При необходимости увеличения интенсивности искривления ствола толщину накладки можно увеличить по сравнению с вычисленной по формуле (13.18), но при этом необходимо предварительно расширить ствол скважины или перейти на бурение долотом меньшего диаметра.

Методика определения толщины эксцентричного ниппеля применима также для определения толщины центраторов (планок) безориентируемых компоновок с целью малоинтенсивного набора зенитного угла.

Эксцентричный ниппель, отклонитель с накладкой и безориенти-руемая компоновка с центраторами для малоинтенсивного увеличения угла искривления ствола работают более стабильно при больших зенитных углах ствола. При малых зенитных углах и в твердых породах фактическая интенсивность искривления ствола может быть меньше расчетной. Это объясняется тем, что отклоняющая сила на долоте, обусловленная действием нормальной составляющей веса части турбобура выше эксцентричного ниппеля, накладки или центратора или веса установленных над турбобуром бурильных труб (до точки касания их с нижней стенкой ствола), сравнительно невелика. При этом верхнее плечо турбобура может не касаться нижней стенки ствола, что приведет к снижению не только отклоняющей силы на долоте, но и угла перекоса турбобура (долота).

Снижение отклоняющей силы на долоте уменьшает темп фрезерования стенки ствола, а уменьшение угла перекоса турбобура снижает неравномерное разрушение забоя вследствие наклона оси долота к оси скважины.

Расчет отклонителя (рис. 13.3) ведется следующим образом. Выбирается максимальная длина каждой секции по жесткостным свойствам:

L1 < 1,33Л;

L2 < 2,83k, (13.19)

к = (D - d)EI / q; (13.20)

k, d, EI, q, D - масштаб длины (м), диаметр (м), жесткость (кНм2) и поперечная составляющая веса (кН/м) единицы длины секции с учетом

плотности промывочной жидкости и диаметр долота (м) соответственно.

Затем проверяют вписываемость каждой секции отклонителя в искривленный по радиусу R ствол скважины:

L1 < 2,R(D - d),

(1 3.21 )

L2 < 2,82R(D - d).

Далее определяется угол перекоса искривленного переводника от-клонителя (градус)

. . (L1 + L2 Л D -d (i3 22)

A = arcsin-- + arctg-. (13.22)

Пример 13.1. Рассчитать требуемый угол перекоса искривленного переводника отклонителя для следующих условий: диаметр долота D = 215,9 мм; забойный двигатель Д5-172 диаметром d = 172 мм; жесткость EI = 4000 кН-м2; q = 12 кН/м; L1 = 2,5 м; L2 = 3,7 м; радиус кривизны ствола скважины R = 329 м при проектном профиле, имеющем вертикальный участок и участок набора зенитного угла; отношение плотности промывочной жидкости к плотности стали равно 0,1 4.

Р е ш е н и е. По формуле (13.20) находим

k = 4

(0,2159 - 0,172) - 4000 = 2,03 м.

12(1 - 0,14)

По формуле (1 3.1 9) определяем

L1 < 1,33-2,03 = 2,7 м.

L2 < 2,83-2,03 = 5,7 м.

Секции забойного двигателя удовлетворяют требованиям к упругим свойствам отклонителя в соответствии с формулой (13.21)

L1 < 2,(0,2159 - 0,172) - 329 = 9,1 м.

L2 < 2,82(0,2159 - 0,172) - 329 = 10,7 м.

Секции забойного двигателя вписываются без деформации в ствол скважины с радиусом кривизны 329 м. По формуле (13.22)

A = arcsin

2,5 + 3,7 ] 0,2159 - 0,172

- + arctg-= 1,04°.

2 - 329 2 - 2,5

Для получения заданного радиуса кривизны ствола скважин необходим искривленный переводник с углом искривления 1 ,04°.