ОЦІНКА КОНСТРУКТИВНИХ ПАРАМЕТРІВ ОРІЄНТОВАНИХ КОМПОНОВОК ДЛЯ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ЇХ ПРОХОДЖЕННЯ В СТОВБУРІ СКЕРОВАНОЇ СВЕРДЛОВИНИ

Анотація

Запропоновано новий метод оцінки впливу техніко-технологічних параметрів орієнтованих компоновок низу бурильної колони безопорної та одноопорних конструкцій на їх проходження в стовбурі похило-скерованої свердловини. Проведено аналіз можливих випадків контактування елементів орієнтованих компоновок зі стінками свердловини. За результатами даного аналізу  розроблено ряд математичних моделей орієнтованих компоновок низу бурильної колони для розрахунку силових параметрів взаємодії їх елементів зі стінками свердловини під час спуску в свердловину з довільним зенітним кутом. З використанням розроблених математичних моделей проведено дослідження впливу конструктивних параметрів орієнтованих компоновок за їх осьового проходження у стовбурі свердловини із запобіганням їх заклинюванню.

В основу розрахункових математичних моделей компоновок покладено метод диференційних рівнянь другого порядку. Дослідження зосереджені на отриманні величини умовного діаметра компоновки з врахуванням її деформації від дії поперечної складової ваги. На прикладі кількох конструкцій безопорної та одноопорної орієнтованих компоновок низу бурильної колони на базі вибійного двигуна проведено розрахунок величини умовного діаметра компоновок та діаметра опорно-центрувального елемента за умови дотримання оптимального діаметра компоновки.

За результатами аналітичних досліджень на прикладі безопорної, а також одноопорних конструкцій з використанням розробленого підходу встановлено: умови вільного їх проходження в стовбурі свердловини в усьому діапазоні зміни зенітного кута; необхідність контролю за проходженням і осьовим переміщенням орієнтованої компоновки при виконанні спуско-підіймальних операцій; залежність величини «умовного» діаметра орієнтованої безопорної компоновки від положення кута перекосу відхилювача відносно осі свердловини. Зокрема, у верхньому положенні кута перекосу відхилювача, умовний діаметр компоновки є меншим, ніж в нижньому положенні, а збільшення величини зенітного кута стовбура свердловини призводить до зменшення умовного діаметра орієнтованої компоновки за рахунок її виположування під дією поперечної складової ваги.