ИСКРИВЛЕНИЕ СТВОЛА СКВАЖИНЫ
Ствол скважины искривляется как в одной плоскости (плоское искривление), так и в пространстве (пространственное искривление). Как правило, ствол скважины имеет сложную пространственную конфигурацию.
Приращение пространственного искривления на границах участка определяется выражением [7]
(23) |
Дет — YАа2 + (Дф sin аср)2 ,
где Да — абсолютная величина разности углов искривления на границах участка; Дф— то же, разности азимутов искривления; аср — среднеарифметическая величина искривления на границах участка.
На силу взаимодействия колонны труб со стенками скважины при прихвате существенно влияет прижимающая сила. Для определения прижимающей силы М. М. Александров разработал так называемый метод осевых сил, согласно которому при нахождении общей прижимающей силы можно учитывать только составляющие, возникающие под действием растягивающих сил Кр, т. е.
(24)
где Рн — сила, передаваемая на стенку скважины в пределах рассматриваемого отрезка колонны.
Из выражения (24) с учетом уравнения (23) видно, что параметры искривления Да, Дф и аСр существенно влияют на величину прижимающей силы. В свою очередь, прижимающая сила влияет на силы трения и адгезии в зоне контакта — основные составляющие силы прихвата. С увеличением искривления скважины возрастают силы сопротивления, возникающие при перемещении замков бурильных труб, а также силы, обусловленные жесткостью низа колонны бурильных труб.
Поскольку указанные силы сопротивления чрезвычайно трудно определить в отдельности, целесообразно находить общие силы сопротивления при движении колонны труб вверх и вниз, а также собственный вес колонны на основе показаний индикатора веса.
Для этого рекомендуется:
1) записать показание индикатора веса при движении бурильной колонны вверх на первой скорости лебедки;
2) выключить двигатель и затормозить колонну так, чтобы она не успела сместиться вниз;
3) повернуть колонну ротором на несколько оборотов и после остановки записать показания индикатора веса;
4) записать показания индикатора веса при плавном подведении долота к забою со скоростью, не превышающей скорости предшествующего подъема (например, при включенной первой скорости лебедки с использованием реверсивного устройства);.
5) плавно затормозить колонну и после остановки повернуть ротором (несколько оборотов), а затем (после выключения ротора) записать показания индикатора веса;
6) если стрелка прибора приходится на одно и то же деление в результате оборота ротором, а также после приподнимания и после опускания колонны, то это деление соответствует собственному весу колонны;
7) в случае, когда условия, указанные в предыущем пункте, не соблюдаются, описанные операции необходимо повторить 2—3 раза;
8) если при этом не удается добиться возврата стрелки на одно и то же деление, то за собственный вес колонны по индикатору веса нужно принять среднеарифметическую величину наиболее близких показаний прибора после поворота ротором приподнятой и вновь опущенной колонны;
9) перевести показания индикатора веса в тонны, пользуясь соотношениями:
TOC o "1-5" h z Qb = 5в/Ч; (25>
<2н = sH/aH; (26>
Q0 = zSu> (27)
где QB, Qh и Qо — нагрузки на талевую систему соответственно при движении колонны вверх, вниз и в состоянии покоя; SB, 5Н и 5П — натяжение неподвижного конца каната соответственно при тех же условиях; г — число струн каната, несущих талевый блок; ав и ан — коэффициенты, учитывающие к. п. д. талевой системы при движении соответственно вверх и вниз.
Оснастка талевой системы… 3×4 4×5 5×6 6×7
ав……………………………………. 0,1585 0,1170,0923 0,0747
ан……………………………………. 0,1723 0,1320,1082 0,0914
10) определить силы сопротивления при движении колонны вверх Тв и вниз Тп и собственный вес колонны Qc. в по выражениям:
Гв = Qb — Qo, Тн — Q0 — Qh>
Qc. b = Qo — gt»
где GT — вес подвижных частей талевой системы, включая вес вертлюга и ведущей трубы.