Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОФИЛЕЙ НАКЛОННО НАПРАВЛЕННЫХ И ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИН С ПОМОЩЬЮ ПРОГРАММНЫХ ПРОДУКТОВ

Левинсон Л М, Габдрахманова К Ф, Зиганшин С С,

2.5. Методика ВНИИБТ

2.5.1. Расчет четырехинтервального профиля (рис. 4 г). Рассмотрим методику расчета [5, 8] на примере четырехинтервального профиля.

Общее усилие на крюке (Р) складывается из усилий, требующихся для подъема из скважины различных участков бурильной колонны. Рассмотрим эти усилия отдельно.

2.5.2. Нижняя часть бурильной колонны находится в скважине под углом αк (рис. 24). Усилие Qa в точке «а» складывается из продольной составляющей веса в жидкости нижней части колонны и силы трения. Величина Q включает в себя вес долота, турбобура и УБТ.

В точке «а» усилие равно:

Qa = Q(cos αк + μ1∙sin αк) (41)

где μ1 – коэффициент трения на рассматриваемом участке.

Предполагаем, что подъем тяжелого низа осуществляется с помощью гибкой невесомой колонны. В точке «б» усилие возрастает, так как направление силы Qб не совпадает с направлением силы Qa, и появляется сила, прижимающая колонну труб к стенке скважины. За счет этого появ­ляется дополнительная сила трения. Усилие Qб определяется по формуле:

(42)

В точке «б» усилие остается равным величине Qб, а в точке «г» оно возрастает за счет дополнительной силы трения на участке набора α и выражается формулой:

(43)

Таким образом, для подъема низа колонны из скважины рассмотрен­ного профиля требуется усилие Pнк = Qг.

Окончательно имеем:

(44)

(45)

(46)

(47)

Рис. 24. К расчету усилия при подъеме нижней части бурильной колонны:
1 – долото; 2 – турбобур; 3 – УБТ

Ориентировочно можно принять μ1 = μ2 = μ3 = 0,3 – 0,35 [6].

2.5.3. Усилие на крюке при подъеме части колонны, расположенной на участке свободного уменьшения зенитного угла равно:

(48)

2.5.4. Усилие на крюке при подъеме из скважины части колонны, расположенной на прямолинейно-наклонном участке, рассчитывается по формуле:

(49)

где γп, qп – соответственно, удельный вес материала труб и вес единицы длины бурильной колонны на рассматриваемом участке, Н/м3; Н/м;

(50)

2.5.5. Усилие, необходимое для подъема части колонны, расположенной на участке набора зенитного угла, можно найти по формуле:

(51)

Радиус кривизны на участке набора а (втором) найдем по формуле:

(52)

где l2 – длина участка, м.

2.5.6. Усилие при подъеме части колонны, расположенной в вертикальном участке, равно ее весу в жидкости:

(53)

где h1 = l1 – длина вертикального участка, м.

2.5.7. Общее усилие на крюке при подъеме всей колонны из скважины составляет: