Тандем - 2, шлакоблочные станки, бетоносмесители


Производство оборудования и технологии
Рубрики

ОТКЛОНЯЮЩИЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ИСКУССТВЕННОГО ИСКРИВЛЕНИЯ СКВАЖИН

Необходимость искусственного искривления скважин возни­кает при: бурении многоствольных скважин; обходе интервалов сложных аварий и осложнений; повторном перебуривании за­лежи полезного ископаемого в случае недостаточного выхода керна; невозможности удержать траекторию скважины в преде­лах допустимых отклонений от проектного направления при ис­пользовании закономерностей естественного искривления; недо­статочной изученности закономерностей естественного искривле­ния скважин на ранних стадиях разведки.

Искусственное искривление скважин осуществляется с по­мощью специальных технических средств, включающих откло­

нители разнообразной конструкции, отбурочные снаряды, сред­ства создания искусственного забоя и ориентирующую аппара­туру.

Отклонители предназначены для создания ориентированного перекоса забойной компоновки бурового инструмента в сква-

Рис. 12.1. Конструкция стационар­ного отклоняющего клина типа КОС

Рис. 12.2. Пробка-забой

 

П

 

I

 

 

ОТКЛОНЯЮЩИЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ИСКУССТВЕННОГО ИСКРИВЛЕНИЯ СКВАЖИН ОТКЛОНЯЮЩИЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ИСКУССТВЕННОГО ИСКРИВЛЕНИЯ СКВАЖИН

жине, обеспечивающего более благоприятные условия для не­равномерного разрушения породы на забое или фрезерования стенки скважины. По своему целевому назначению они подраз­деляются на две группы: отклонители для забуривания дополни­тельного ствола из основного на заданном интервале глубины и для искусственного искривления скважин с естественного забоя.

Инструменты первой группы (отклоняющие клинья) можно разделить на неизвлекаемые стационарные и извлекаемые спе­циальные.

ОТКЛОНЯЮЩИЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ИСКУССТВЕННОГО ИСКРИВЛЕНИЯ СКВАЖИНОтклоняющие клинья бывают открытого и закрытого типов. Первые обеспечивают искривление скважины без потери диа­метра, вторые — при обязательном переходе на следующий меньший диаметр. Конструкция отклоняющего клина проста. Он состоит из отклонителя, изготовляемого из труб или профиль­ного железа, и распорного устройства. В клиньях закрытого типа отклонитель крепится в корпусе, изготавливаемом из об­садных или колонковых труб. В верхней части отклонитель имеет желоб. Угол скоса желоба клина составляет 2—3°, а получаемое при этом отклонение ствола скважины находится в пределах 2—2,5°. Для забуривания дополнитель­ных стволов скважин при многоствольном бурении в настоящее время серийно выпускаются неизвле­каемые стационарные отклоняющие клинья откры­того типа трех диаметров: КОС-73, КОС-57 и

КОС-44 с углом скоса желоба 2,5° (рис. 12.1) для первых двух и 1,5° для последнего. Клин 1 спуска­ется в скважину вместе с распорным устройст­вом II на бурильных трубах, присоединяемых к установочному патрубку III. При постановке клина на пробку — искусственный забой срезается шпилька I и клин раскрепляется в скважине.

> Предварительно клин ориентируется с помощью ‘ специальной аппаратуры. После установки клина на пробку под действием осевой нагрузки среза­ются заклепки 2, и установочный патрубок вме­сте с бурильными трубами поднимается на по­верхность. Пробка-забой (рис. 12.2) состоит из корпуса (диаметром 44, 57 иди 73 мм) с тремя

0 продольными окнами, распорного конуса 1 с на­правляющей и гидропривода 2. В окна корпуса

1 введены плашки, опирающиеся на конус. Пробка и гидропривод соединяются между собой замком и муфтой.

))

Подпись: ))Гидропривод состоит из цилиндра, поршня и штока, в верхней части которого расположен об­ратный шаровой клапан. Цилиндр снабжен отвер­стиями для перепуска промывочной жидкости. Пробка-забой опускается в скважину на буриль­ных трубах. Под давлением промывочной жидко­сти поршень со штоком и корпусом перемещается вниз. Плашки расходятся и упираются в стенки скважины. Дополнительное расклинивание проб-

Рис. 12.3. Отклоняющий снаряд типа СО

ки-забоя обеспечивается системой гидроподачи бурового станка через бурильные трубы.

Отклонители для искусственного искривления скважин с есте­ственного забоя по принципу своего действия подразделяется на три подгруппы: отклонители однократного, многократного и непрерывного действия. При этом под краткостью действия от­клонителя подразумевается количество циклов по изменению на­правления скважины, выполняемых за один спуск отклонителя.

К серийно выпускаемым отклонителям однократного дейст­вия относятся отклоняющие снаряды СО-73/46 и СО-57/36. Схе­ма отклоняющего снаряда СО дана на рис. 12.3.

Цельнометаллический клин 1 соединен с корпусом отклони­теля 3 срезающимися заклепками 2 и шпонкой-ограничителем, обеспечивающей клину после срезания заклепок свободное пере­мещение вдоль оси на длину шпоночного паза.

Отбурочный снаряд, отличающийся по диаметру на два стан­дартных размера от диаметра корпуса клина, состоит из стан­дартной алмазной или твердосплавной коронки 11 и короткой’ колонковой трубы 10. Через втулку 4, муфту 9 и гайку 8 колон­ковая’труба соединяется с бурильной трубой 7. Муфта 9 кре­пится в корпусе отклонителя срезающимися винтами 5.

Отклонитель перед постановкой на забой предварительно ори­ентируют. После этого под действием осевого усилия, создавае­мого гидравлической системой подачи бурового станка, среза­ются заклепки 2. Корпус 3 смещается вниз и расклинивается между желобом клина и стенкой скважины. Увеличивая осевую нагрузку, срезают винт 5. При этом освобождается муфта 9. Ударом конусной гайки 8 по втулке 6 достигают полного рас­клинивания снаряда в скважине. В дальнейшем при вращении колонны бурильных труб гайка 8 отвинчивается от муфты’ 9. После этого приступают к бурению пилот-скважины малого диа­метра освобожденным отбурочным снарядом. Углубление пилот — скважины продолжается на длину отбурочного снаряда (0,8— 1,2 м), затем он вместе с корпусом отклонителя извлекается из скважины на. бурильных трубах.

Поскольку диаметр пилот-скважины значительно отличается от диаметра основного ствола, цикл изменения направления скважины при использовании отклоняющих снарядов однократ­ного действия требует выполнения ряда дополнительных опера­ций и применения соответствующего комплекта вспомогатель­ных инструментов. В состав этого комплекта входят ступенчатые расширители типа РС, предназначенные для расширения пилот — скважины до диаметра основного ствола и шарнирные компо­новки, предназначенные для набора кривизны скважины ниже интервала постановки отклоняющего снаряда.

Конструкция серийно выпускаемых ступенчатых расширите­лей РС-59/76 и РС-46/59 дана на рис. 12.4. Она состоит из на­правляющего штока и нескольких переходников, к которым при­
соединяются стандартные алмазные или твердосплавные ко­ронки.

ОТКЛОНЯЮЩИЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ИСКУССТВЕННОГО ИСКРИВЛЕНИЯ СКВАЖИН

Рис. 12.5. Схема отклоняющего сна­ряда типа ТЗ-З

Рис. 12.4. Ступенчатые расши­рители ч

шения диаметра. К ним относятся рассмотренные уже ранее шарнирные компоновки и бесклиновые скользящие снаряды, обеспечивающие более надежное управление процессом искрив­ления скважин. Наиболее широкое распространение из них по­лучил снаряд ТЗ-З (тарбаган забайкальский), схема которого показана на рис. 12.5.

Снаряд ТЗ позволяет искривлять скважину по плавной дуге te=const при использовании различных типов долот. Он состоит из ротора /, соединенного с породоразрушающим инструментом, и статора II. Ротор включает два опорных узла: нижний 2 и верхний 1, связанные с валом 7 и комплексирующей муфтой 8.

ОТКЛОНЯЮЩИЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ИСКУССТВЕННОГО ИСКРИВЛЕНИЯ СКВАЖИН

В настоящее время наиболее перспективными для геолого­разведочного бурения представляются отклонители непрерыв­ного действия, которые обеспечивают искривление скважин с естественного забоя с постоянной интенсивностью и без умень-

ОТКЛОНЯЮЩИЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ИСКУССТВЕННОГО ИСКРИВЛЕНИЯ СКВАЖИН

Статор оснащен нижним 8 и верхним 6 полуклиньями, ползу­ном 4 с опорными каретками, корпусом 9 и пружиной 3.

При передаче осевой нагрузки на снаряд вал 7, сдвигаясь вниз, через муфту 8 воздействует на ползун 4, прижимая его к стенке скважины. Катки 5 внедряются в породу в стенке сква­жины и при перемещении ползуна 4 вместе со снарядом удер­живают его в заданной фиксированной плоскости.

С передачей осевой нагрузки развивается отклоняющая сила, постоянно действующая на породоразрушающий инструмент.

Наличие в снаряде ТЗ узла блокировки многократного дей­ствия позволяет производить при необходимости и многократное его ориентирование в скважине. Длина цикла непрерывного ис­кривления снарядом ТЗ колеблется от 3 до 15 м. Набор кри­визны за цикл в среднем 1—1,15° на 1 м.

Техническая характеристика бесклиновых снарядов типа ТЗ-З

Типоразмер снаряда. . .

ТЗ-З-57^

T3-3-73

Диаметр породоразрушаю­

76

щего инструмента, мм. .

59

Диаметр корпуса, мм. .

57

73

Допускаемая разработка

^70

sc95

ствола скважины, мм. .

Интенсивность искривления,

градус/м……………………………

0,5—2

0,5—2

Угол пространственного ис­

10°

кривления за цикл….

Длина снаряда, мм…

1780

2000

Масса, кг

27

47

§ 2. МЕТОДЫ И АППАРАТУРА ДЛЯ ОРИЕНТИРОВАННОЙ УСТАНОВКИ ОТКЛОНИТЕЛЕЙ В СКВАЖИНЕ

Необходимым условием для осуществления направленного бурения скважин является ориентация отклонителей в простран­стве. Сущность ориентации заключается в установке отклони­теля в скважине в строго заданном направлении, характеризуе­мом углом установки ф. Угол ф определяется в плоскости, перпендикулярной к оси скважины (оси отклонителя) между ну­левой плоскостью (начало отсчета) и плоскостью действия откло­нителя. В зависимости от выбора начала отсчета для определе­ния угла установки ф методы ориентации подразделяются на прямой (отсчет ведется от плоскости географического или маг­нитного меридиана) и косвенный (отсчет от апсидальной пло­скости скважины)» Между углом установки отклонителя iJd и изменениями зенитных и азимутальных углов на интервале ис­кривления скважины существует определенная зависимость, ко­торая лежит в основе аналитических методов определения угла т|).

Так, по А. Н. Шаньгину

tg Да =—————— ^———— :—— , (12.1)

COS 0 COS i]) + sin 0 ctg б

где Дос — приращение азимутального угла после постановки от­клонителя; в — угол скоса отклоняющего клипа; 6 — зенитный угол скважины в интервале постановки отклонителя.

Рис. 12.6. Графический метод опреде­ления угла установки отклонителя

Подпись:Наиболее прост и нагляден графический метод определения угла. Построение при этом ведется в следующем порядке. На прямой АВ (рис. 12.6) от произвольно выбранной точки в масш­табе, например, 1°=1 см откладывается величина зенитного угла 0О, измеренного на интервале постановки клина. Из точки О, как из центра радиусом г, равным по величине (в том же масш­табе) углу скоса желоба клина, вычерчивается ок­ружность. При этом могут быть решены следующие задачи.

1. Если зенитный угол 0о больше угла скоса же­лоба отклонителя, то точка В окажется за пределами окружности (см. рис. 12.6, а). От точки В отмеряется. угол ЛВО, равный проекту приращения азимута в дан­ной точке. Точки Ь и С сое­диняются с центром О. Об­разовавшиеся при этом уг­лы АОй и АОС дадут два значения: |>1 и фг — При по­вороте клина на угол 1]51 произойдет увеличение зе­нитного угла, а при пово­роте на — его уменьше­ние, но в том и другом случае скважина получит приращение азимута на величину Да. Значения 01 и 02 находятся как длины отрезков: 01=БД 02 = ВС.

2. Если при построении угла Да линия ВЮ пройдет за преде­лами круга, то это означает, что обеспечить требуемое азиму­тальное искривление скважины за один цикл постановки откло­нителя невозможно. В таком случае находят Датах, т. е. тот предельный угол, на который может быть осуществлено откло­нение скважины при данном отклонителе. Угол ДаШах опреде­ляется следующим построением. Из точки В (см. рис. 12.6,6) проводят касательную к окружности. Образовавшийся при этом угол АВС=Датах-

3. Если 0О<6, то точка В будет лежать внутри окружности.

В этом случае также образуются два значения углов % и я^а (см. рис. 12.6, а).

Графическим же методом определяется полное искривление скважины, которое произойдет в результате постановки откло-

нителя. Для определения полного угла искривления от точки В (рис. 12.6,б) откладывается значение 0о=ВО до начала искрив­ления. Затем из точки О откладывается второй отрезок ОЛ=А0. Принимая г=ВА, вычерчивают дугу. Из точки В под углом ЛВС—Да проводят линию ВС. Отрезок ОС=Др.

При прямом методе ориентации отклонитель с помощью маг­нитных или гироскопических инклинометров устанавливают не­посредственно под требуемым углом относительно плоскости гео­графического или магнитного меридиана. Этот метод обеспечи­вает ориентацию отклонителей в вертикальных скважинах. Однако из-за большой трудоемкости он в настоящее время при­меняется редко.

Косвенные методы ориентации применимы в скважинах, имеющих начальное зенитное искривление более 2—3°. Перед ориентацией отклонителя определяется положение апсидальной плоскости в пространстве с помощью инклинометра. Сущест­вующая ориентирующая аппаратура представлена приборами- индикаторами и измерительными приборами.

Индикаторы сигнализируют об установке отклонителя в сква­жине под заданным углом г]з к апсидальной плоскости только в том случае, если их чувствительный элемент займет положе­ние в плоскости наклона скважины, т. е. в апсидальной пло­скости. Желоб клина ориентируют относительно апсидальной плоскости поворотом колонны бурильных труб. Аппаратура инди­катора состоит из ориентирующего переходника, забойного дат­чика и наземного пульта управления, оснащенного миллиам­перметром. Ориентирующий переходник, во внутреннем канале которого установлена призматическая шпонка, соединяет ком­поновку отклонителя с бурильной колонной. На его наружной поверхности нанесена риска, совмещенная в одной плоскости с ориентирующей шпонкой. При сборке компоновки отклонителя направление его действия относительно апсидальной плоскости совмещают с риской на корпусе ориентирующего переходника. Аппаратура «Луч» предназначена для ориентации отклонителей, спускаемых на бурильных трубах ниппельного соединения диа­метром 42 мм. Усовершенствованная конструкция забойного датчика аппаратуры «Луч» (рис. 12.7) состоит из корпуса 4, в который вмонтирован свечной мост 2, служащий электриче­ским выводом из прибора. Свечной мост герметизируется в кор­пусе резиновым сальником 3. В нижней части датчик имеет груз — удлинитель 12 и фиксатор-ловитель 13. Чувствительным элемен­том датчика служит маятник 7 (в сечении А—А обозначен 5), вращающейся на осях 6 и 8. Амплитуда качаний маятника огра­ничена с двух сторон контактами 14 и 1 (см. сечение А —А). Чтобы обеспечить однозначность показаний прибора при его по­вороте вместе с бурильной колонной, в корпусе установлен еще один маятник 10, подвешенный на оси 9. Плоскости качания ма­ятников 7 и 10 взаимно перпендикулярны. Маятник 10 опирается

на контакт 11, который включен в электрическую цепь маят­ника 7. Положение маятника 7 между контактами 14 я 1 при замкнутом контакте маятника 10 соответствует моменту ориен­тированной установки отклонителя в скважине. При любом дру-

ОТКЛОНЯЮЩИЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ИСКУССТВЕННОГО ИСКРИВЛЕНИЯ СКВАЖИН

10

(

13

ОТКЛОНЯЮЩИЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ИСКУССТВЕННОГО ИСКРИВЛЕНИЯ СКВАЖИН

ОТКЛОНЯЮЩИЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ИСКУССТВЕННОГО ИСКРИВЛЕНИЯ СКВАЖИН

ОТКЛОНЯЮЩИЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ИСКУССТВЕННОГО ИСКРИВЛЕНИЯ СКВАЖИНРис. 12.7. Забойный прибор-датчик аппаратуры «Луч»

гом положении маятников электрическая цепь будет разомкнута и сигнал на наземный пульт управления поступать не будет.

Аппаратура «Курс», в отличие от описанного выше прибора, позволяет непосредственно измерить угол отклонителя и осуще­ствить его установку не путем случайного поиска нулевой от­метки датчика, а в результате поворота колонны на известный угол.

Скважинная часть аппаратуры представлена ориентирующим переходником и забойным прибором-датчиком диаметром 18 мм. В состав наземной части входят пульт управления лебедки, на­правляющий ролик с указателем глубин, приспособление для эталонирования прибора-датчика. Схема забойного прибор-дат­чика аппаратуры «Курс» дана на рис. 12.8. В верхнюю часть корпуса 1 прибора-датчика ввинчивается ка­бельная головка, а в нижнюю — фиксатор-лови­тель. В гильзе датчика закреплены опоры с ага­товыми подпятниками 6 и 15, на которые опи­рается несущая ось 13. На оси жестко закреп­лен эксцентричный груз 14 и установлен кор­пус 8 реохорда 9 с малым эксцентричным гру­зом. Корпус 8 установлен на оси на шпонке и подпружинен пружиной 12. Под реохордом уста- новлены щеткодержатель 11 с подпружиненной контактной щеткой 10, положение которой отме­чено риской на кабельной головке (нулевая от­метка). На верхнем конце оси имеется ограни­читель 7 продольного перемещения корпуса реохорда.

і

а

Подпись: І а Начало реохорда под действием эксцентрич­ного груза устанавливается в апсидальной пло­скости скважины. Контактная щетка 10, замы­кающаяся с реохордом, может занимать различ­ные положения в зависимости от угла поворота шпонки ориентирующего переходника относи­тельно апсидальной плоскости, но при этом она будет замыкать различные длины измеритель­ного реохорда, омическое сопротивление замк­нутого участка реохорда является мерой угла установки отклонителя. Прибор-датчик включа­ется с помощью арретирующего устройства с электромагнитным приводом. При включении электромагнита 2 в цепь его сердечник 3, втя­гиваясь в катушку электромагнита, .сжимает возвратную пружину 4, и штоки 5 освобождают корпус реохорда. Последний под действием пру­жины 12 поднимается до упора в ограничитель

7 и одновременно поворачивается под действием рД [ эксцентричных грузов так, что начало реохорда совмещается с апсидальной плоскостью скважи­ны. При отключении электромагнита штоки 5 возвращаются под действием пружины 4 в ис­ходное положение и перемещают корпус рео­хорда вниз, пока он не замкнется со щеткой 10.

15

Рнс. 12.8. Забойный прнбор-датчик аппаратуры «Курс»

В этот момент на наземном пульте управления определяется положение отклонителя в скважине. Наземный пульт управле­ния представляет собой потенциометр, собранный по мостовой схеме, одним из плеч которой является реохорд забойного при — бора-датчика. Перед спуском отклонителя в скважину его пред­варительно ориентируют на поверхности, устанавливая направ­ление его действия под требуемым углом относительно апси — дальной плоскости. Установив прибор-датчик в ориентирующем переходнике и включив цепь, балансируют сопротивления плеч измерительного моста путем поворота корпуса прибора-датчика при освобожденной контргайке фиксатора-ловителя так, чтобы миллиамперметр пульта показывал ноль. Затем извлекают прибор-датчик из ориентирующего переходника и, не изменяя относительного положения корпуса прибора-датчика и фикса­тора-ловителя, закрепляют контргайку. На этом предваритель­ное ориентирование заканчивают, спускают отклонитель в сква­жину.

Ориентирование отклонителя в скважине производят путем поворота бурильной колонны по направлению часовой стрелки до положения, когда стрелка миллиамперметра на пульте управ­ления опять установится на нуле. Необходимый угол поворота бурильной колонны можно при этом определить и путем балан­сирования сопротивлений измерительного моста с помощью по­тенциометра пульта управления.

Техническая характеристика ориентаторов

Типы ориентаторов…. Предел допустимой погреш­ности углов (индикации ап — сидальмой плоскости) при зенитных углах, градус

«луч»

«курс»

<3-5………………………………….

+ 10

+ 10

>5……………………………………..

± (7-5)

± (7-5)

Диапазон зенитных углов, при котором прибор может

3—60

работать, градус………………..

Допустимое внешнее гидро­

3—60

статическое давление на при­

бор, МПа…………………………..

Размеры скважинного дат­чика, наружный диаметр,

30,0

25,0

мм……………………………………

13

18

Длина, мм………………………….

1020

5^1500

§ 3. БУРЕНИЕ МНОГОСТВОЛЬНЫХ СКВАЖИН

Создание и освоение техники и технологии направленного бу­рения с искусственным искривлением скважин обеспечили воз­можность развития новых методов проведения буровых работ при разведке месторождений полезных ископаемых. Одним из таких методов является бурение многоствольных скважин, сущ­ность которого заключается в сооружении из одного основного

ствола нескольких дополнительных стволов с помощью одной буровой установки.

Бурение многоствольных скважин применяется для решения разнообразных геологических задач: разведки месторождений полезных ископаемых, проверки геофизических аномалий в соче­тании с геофизическими методами исследования межскважин — ного пространства, отбора технологических проб значительной массы, дополнительного отбора керна при перебуривании залежи полезного ископаемого и т. п.

Рис. 12.9. Расчетная схема трех — интервального профиля ствола на­правленной скважины

Подпись:Вместе с тем бурение много­ствольных скважин позволяет существенно повысить экономи­ческую эффективность геолого­разведочных работ за счет со­кращения объема бурения и снижения затрат на вспомога­тельные работы (монтаж, де­монтаж и перевозка буровых ус­тановок, строительство комму­никаций и т. п.). При бурении многоствольных скважин допол­нительные стволы могут распо­лагаться в одной вертикальной плоскости, искривляясь в одну сторону или в противоположных направлениях, а также зада­ваться в различных азимуталь­ных направлениях. Чаще всего их стремятся расположить в од­ной вертикальной плоскости, учи­тывая закономерности естествен­ного искривления скважин.

При проектировании рационального профиля дополнитель­ного ствола учитывают следующие требования: дополнительный ствол должен подсекать залежь полезного ископаемого в преде­лах допустимого отклонения от проектной точки подсечения в соответствии с принятой плотностью разведочной сети; крат­чайшее расстояние от точки подсечеиия до линии продолжения основного ствола определит при этом величину проектного от­хода Н дополнительного ствола от основного; траектория допол­нительного ствола должна обеспечивать минимально возможные затраты времени и средств на проходку скважины в этом ин­тервале, свободный проход забойных компоновок бурового ин­струмента и отклонителей, а также достаточный запас прочности бурильных труб, работающих в искривленной скважине.

По В. П. Зиненко, стоимость бурения дополнительного ствола можно определить выражением
где — дополнительные затраты на 1° искусственного искрив­ления, руб/градус; С2 — средняя стоимость 1 м бурения в данном интервале глубин, руб/м; £д — длина дополнительного ствола, м.

Расчетная схема трехинтервального ствола скважины дана на рис. 12.9.

Если основной ствол является прямолинейным с зенитным углом 0Ср (рис. 12.9), дополнительный состоит из ‘интервала 1и с постоянной интенсивностью искривления и прямолинейного на­клонного интервала /2, то

Ьл = /* + 4, (12.3)

/х = Д0/£е; (12.4)

= Д6; (12.5)

. Л2 = Я— — (1— совДе). (12.6)

К

Тогда

И—— — (1 — cos Д0)

^———————————————— (12.7)

(е sin Л0

Н——— — (1 — cos А0)

АО К ___________ _

/е sin Д0

Подпись: Н — (1 — cos А0) АО К _ /е sin Д0

С2. (12.8)

Подпись: С2. (12.8)и выражение (12.2) получит вид С = CiAB Ц-

Дифференцируя уравнение (12.8) при ДО и приравнивая про­изводную нулю, можно получить значение Д0а, соответствующее минимуму стоимости бурения дополнительного ствола, из реше­ния следующего уравнения:

Лсо52Д0э + Всо5Деэ + 1—Л-0, (12.9)

где

Л = -£мв +1; В = /Ш—1.

Са

Соответственно,

Д0Э = arccos ~В-± , (12.10)

Если после проходки искривленного интервала дополнитель­ного ствола возможно естественное искривление скважины в сто­рону выполаживания с постоянным радиусом кривизны /?] = 1//Ci,
то для получения заданного отхода Н должно выполняться сле­дующее соотношение:

— (1 —cos Д0Х) + — (cos Д0!—cos Д0Э) = Н, (12.11)

К К

где Д01 — необходимое приращение значения зенитного угла в начале интервала естественного искривления для получения заданного отхода Н.

Тогда

Н — -}- —-— cos Д0Э

А01 = arccos———— ——— ——————- (12.12)

1<л К

Положение точки зарезки дополнительного ствола находят путем проектирования его на направление основного ствола

ЯC= — sin Д01 —— (sin Д0Э—sinA0i). (12.13)

К Ki

Значение интенсивности искривления /е на участке дополни­тельного ствола /| выбирается с учетом технических возможно­стей отклонителей и проверяется по условиям их свободной про­ходимости, а также по условиям работы бурильных труб в ис­кривленном интервале скважины.

Дополнительные стволы при бурении многоствольных сква­жин могут забуриваться в различной последовательности, в за­висимости от которой различают два метода: снизу вверх и сверху вниз.

По методу снизу вверх сначала проходят основной ствол до конечной глубины по его проектной траектории, а затем после­довательно забуривают и проходят дополнительные стволы, начиная с самого нижнего. При этом основной ствол перекрыва­ется искусственным забоем, что требует проведения всех иссле­дований в нижерасположенных интервалах основного и допол­нительного стволов, до забуривания вышележащего ствола. От­клонение скважии в этом случае осуществляется с помощью стационарных клиньев, а также бесклиновыми снарядами с ис­кусственно созданного неметаллического забоя (цементный мост).

По методу сверху вниз основной ствол бурят до определен­ной глубины, на которой в результате ‘резкого искривления за­буривается первый дополнительный ствол. После еГо проходки продолжают бурение основного ствола по проектной траектории до следующего интервала, где забуривают второй дополнитель­ный ствол. При необходимости процесс продолжают в той же последовательности.

При этом основной ствол скважины остается свободным, что позволяет проводить весь комплекс исследований в скважинах после завершения их бурения.

Особенно эффективно при этом методе применение бесклино- вых снарядов для забуривания дополнительных стволов.

Для проходки дополнительного ствола рекомендуется приме­нять бесклиновые снаряды, диаметр которых на один-два раз­мера меньше диаметра основного ствола, а дальнейшее бурение основного ствола осуществлять с применением жестких компо­новок.

Оставить комментарий