Аналіз роботи ступінчастих кнбк з використанням обмежувача ексцентриситету для буріння свердловин діаметром 393,7 мм

Анотація

За результатами аналізу теоретичних і практичних досліджень буріння стовбурів великого діаметра запропоновано методику проєктування компоновок низу бурильної колони з двома породоруйнівними інструментами, що враховує геологічні і технічні фактори, які мають вплив на формування траєкторії свердловини. Обгрунтовано перспективи керування напрямком стовбура свердловини з використанням обмежувача величини ексцентриситету. Проведено розрахунок двовибійних компоновок низу бурильної колони при різних діаметрах обмежувачів ексцентриситету, які дозволяють досягнути ексцентриситету 10, 20, 30 і 40 мм. Проведено аналіз роботи зазначених компоновок низу бурильної колони в процесі буріння свердловини до глибини 900 м. Наведено аналіз в області спорудження глибоких свердловин великого діаметра та обгрунтовано ефективність буріння пілотного стовбура меншого діаметра з одночасним формуванням кінцевого діаметра з допомогою розширювача. Наведено короткий аналіз сучасних закордонних і вітчизняних досліджень та публікацій, що стосуються розширення пілотного стовбура свердловини, а також розглянуто вплив ексцентриситету розширення на пружно-деформаційний стан компоновки низу бурильної колони і, як результат, на процес викривлення свердловини. Зроблено висновок про можливість використання явища ексцентричного розширення для керування траєкторією стовбура свердловини. Наведено графічні залежності зміни інтенсивності викривлення свердловини при поглибленні з використанням обмежувача ексцентриситету для конкретної компоновки низу бурильної колони, що включає долото діаметром 295,3 мм і розширювач розміром 393,7 мм. Показано, що з такого типу компоновкою при різних значеннях ексцентриситету можна досягти інтенсивності викривлення свердловини в діапазоні від 0 град/10 м до 0,44 град/100 м. Наведено графічні залежності зміни ексцентриситету з поглибленням свердловини при бурінні в породах з буровим індексом анізотропії 0,0075, які свідчать про зміну напрямку і величини ексцентриситету в процесі буріння. Наведено графічні залежності зміни зенітного кута свердловини з її поглибленням для компоновки низу бурильної колони з різними діаметрами обмежувача ексцентриситету. Графічні залежності свідчать, що при використанні обмежувачів різних розмірів, які дозволяють керувати ексцентричним зміщенням розширювача на кінцевій глибині буріння ділянки 500 м, можна зменшити зростання зенітного кута свердловини з 17,5 град до 10 град. Зроблено висновок про те, що, використовуючи обмежувачі величини ексцентричного зміщення розширювача по відношенню до пілотного стовбура, можна керувати викривленням свердловини при спорудженні її умовно вертикальних і похило спрямованих ділянок.