Розробка теоретичних основ і технічних засобів для підвищення точності проведення спрямованих свердловин - Автореферат

ІВАНО-ФРАНКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ НАФТИ І ГАЗУ АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наукНауковий консультант: доктор технічних наук, професор Крижанівський Євстахій Іванович, Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, ректор Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Чернов Борис Олександрович, Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, завідувач кафедри фізики, м. Захист відбудеться 11 жовтня 2007 року 0 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 20.052.02 Івано-Франківського національного технічного університету нафти і газу за адресою: 76019, м. З дисертацією можна ознайомитись в науково-технічній бібліотеці Івано-Франківського національного технічного університету нафти і газу за адресою: 76019, м.Однак, незважаючи на загальний прогрес у галузі буріння спрямованих свердловин, у більшості випадків їх фактична траєкторія не співпадає з розрахунковою (проектною), що повязано із впливом багатьох відхиляючих факторів, які не завжди піддаються обліку і, як результат, не враховуються в існуючих методиках розрахунку компоновок низу бурильної колони (КНБК) та відомих математичних моделях просторового формування стовбура свердловини. Детальне вивчення геологічних та техніко-технологічних факторів викривлення стовбурів свердловин є основою створення комплексу методів і технічних засобів для надійного регулювання даного процесу в складних геологічних умовах, що, безумовно, підвищить точність їх проведення. розробити неорієнтовані КНБК для різних задач спрямованого буріння із розширеним діапазоном та уточненими величинами відхиляючої сили на долоті, а також конструкції їх складових елементів; отримав подальший розвиток графоаналітичний метод конструювання пасивних КНБК, що дало змогу розрахувати компоновки із різними значеннями відхиляючої сили на долоті, які не реагують на зміну зенітного кута свердловини в діапазоні від 10 до 40°; Практичне значення отриманих результатів: - розроблено 15 типів неорієнтованих КНБК для різних задач спрямованого буріння з розширеним діапазоном та уточненими величинами відхиляючої сили на долоті в межах від-5 до 21 КН; - на базі існуючої, розроблено математичну модель просторового викривлення стовбура свердловини, яка достовірно відображає процес зміни його зенітного кута і азимута при бурінні в складних геологічних умовах, зокрема на родовищах Прикарпаття;На основі графоаналітичного методу доведено можливість компенсації поперечної складової ваги спрямовуючої секції двоцентраторних неорієнтованих КНБК з різними величинами відхиляючої сили на долоті за рахунок збільшення згинаючого моменту з боку їх верхньої частини в діапазоні зміни зенітного кута від 10 до 40°, що дало змогу розробити конструкції пасивних вибійних компоновок для різних завдань спрямованого буріння, які є нечутливими до зміни кута нахилу свердловини в зазначеному діапазоні. Із зростанням зенітного кута свердловини зменшується ступінь впливу дестабілізуючих факторів на роботу КНБК, однак за умови інтенсивного викривлення стовбура слід використовувати пасивні двоцентраторні КНБК, які взагалі не реагують на зміну зазначеного параметра траєкторії свердловини. На основі розробленої методики розрахунку неорієнтованих КНБК проведено розрахунки одноопорної та двоопорної активних вибійних компоновок для набору зенітного кута свердловини під час роторного способу буріння. Графічні залежності засвідчують, що порівняно з традиційною двоцентраторною неорієнтованою КНБК (Rрп=147,5мм), застосування децентратора з максимальним радіусом (Rрп=149,5мм) дає змогу збільшити відхиляючу силу на долоті на 10-40% залежно від значення зенітного кута свердловини та конструкції компоновки. Обґрунтовано, що кут щ нахилу осі свердловини до лінії взаємодії долота з пластом ОС, який лежить у площині П, перпендикулярній площині геологічної структури У, доцільно вважати критерієм оцінювання величини впливу відхиляючого фактору анізотропії який має вигляд миттєвого кутового зміщення вектора швидкості буріння.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ