Файл: Методические указания к практическим занятиям и контрольным работам для студентов направления 21. 03. 01 Нефтегазовое дело.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 05.12.2023

Просмотров: 119

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования«ТЮМЕНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»Филиал ТИУ в г. СургутеКафедра: «Нефтегазовое дело»НАКЛОННО НАПРАВЛЕННОЕ БУРЕНИЕМетодические указания к практическим занятиям и контрольным работамдля студентов направления 21.03.01 «Нефтегазовое дело»Профиль: Бурение нефтяных и газовых скважинвсех форм обученияСоставитель К.А. Муравьёв,доцентТюменьТИУ2018Наклонно направленное бурение: методические указания к практическим занятиям и контрольным работам для обучающихся направления 21.03.01 «Нефтегазовое дело», профиль Бурение нефтяных и газовых скважин / сост. К. А. Муравьев; Тюменский индустриальный университет. – Тюмень: Издательский центр БИК, ТИУ, 2018. – 35 с.Методические указания рассмотрены и рекомендованы к изданию на заседании кафедры «Нефтегазовое дело» «30» августа 2018 года, протокол № 1.АннотацияМетодические указания к практическим занятиям и контрольным работам для студентов направления 21.03.01 «Нефтегазовое дело» всех форм обучения по дисциплине «Наклонно направленное бурение». Приведены основные технологические расчеты по наклонно-направленному бурению, даны задания для самостоятельного решения. Приведены критерии оценки работы обучающихся.СОДЕРЖАНИЕ

ПАРАМЕТРЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ НАКЛОННО-НАПРАВЛЕННЫХ СКВАЖИН И ВПИСЫВАЕМОСТЬ КНБК……..


4

1.

Расчет профиля скважины с горизонтальным участком ствола..

4

2.

Расчет нагрузок на забое наклонно-направленной скважины ....

6

3.

Расчет нагрузок на крюке при спускоподъемных операциях….

10

4.

Расчет сил сопротивления при осевом перемещении колонны……………………………………………………………


11

5.

Оценка вписываемости КНБК в профиль скважины……….......

12

6.

Указания к выполнению контрольной работы………………….

14

Литература……………………………………………………………….

Приложение 1……………………………………………………………

15

16

ПАРАМЕТРЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ НАКЛОННО-НАПРАВЛЕННЫХ СКВАЖИН И ВПИСЫВАЕМОСТЬ КНБКЦель работы: определение параметров проектирования наклонно направленных скважин.Задачи:

  1. Расчет профиля скважины с горизонтальным участком ствола.

  2. Расчет нагрузок на забое скважины.

  3. Расчет нагрузки на крюке при спускоподъемных операциях.

  4. Оценка взаимодействия бурильной колонны со стенками скважины.

  5. Оценка вписываемости КНБК в профиль скважины.
Исходные данные: исходные данные берутся из приложения 1.1. Расчет профиля скважины с горизонтальным участком стволаМетодика расчета профиля скважины с горизонтальным участком ствола приведена в таблице 1.Исходные данные для расчета могут быть взять из курса практических работ. Пример оформления результатов расчета приведен в таблице 2.Таблица 1Методика расчета скважины с горизонтальным участком ствола



Исходные данные: H – глубина скважины по вертикали, А – отход скважины, h1 – глубина вертикального участка скважины, LГ – длина интервала бурения по пласту, i1 – интенсивность искривления на участке набора зенитного угла, i2 – интенсивность искривления на участке добора зенитного угла, α2 – зенитный угол при входе в продуктивный пласт.

Интервалы: вертикальный, набора зенитного угла, стабилизации, падения зенитного угла, вертикального входа в пласт.

Радиус кривизны на первом участке набора зенитного угла



где i – интенсивность искривления, град/м.

Зенитный угол в конце участка набора угла





AТВП – величина отхода в точке входа в пласт





Глубина участка набора угла



Длина по стволу участка набора угла



Отход на участке набора угла



Глубина участка стабилизации



Длина по стволу участка стабилизации



Отход на участке стабилизации



Глубина участка набора угла при входе в пласт



Длина по стволу участка набора угла при входе в пласт



Отход на участке набора угла при входе в пласт



Таблица 2Результаты расчета профиля скважины

Тип профиля

Трехинтервальный (вертикальный участок, участок набора угла, участок стабилизации)

Исходные данные для расчета

Радиус кривизны – 573 м , глубина скважины по вертикали – 3200 м и т.д.

№ интервала

Длина по вертикали

Отход

Зенитный угол

Длина по стволу

от

до

всего

от

до

всего

в начале

в конце

от

до

всего
























2. Расчет нагрузок на забое наклонно-направленной скважиныСогласно методике, предложенной в [1] произвести расчет нагрузок на забое наклонно-направленной скважины для рассчитанного профиля. Для этого необходимо разбить профиль на интервалы. В предложенном варианте рассматривается 5 интервальный профиль наклонно-направленной скважины с горизонтальным участком ствола, который состоит из следующих интервалов: вертикальный, набора зенитного угла, стабилизации, добора зенитного угла, стабилизации (горизонтальный участок).Предполагается, что нагрузка на забой создается за счет веса инструмента. Вес инструмента в рамках лабораторной работы рассчитывается как произведение средневзвешенного веса погонного метра колонны бурильных труб на длину интервала. Кроме того, на искривленных и наклонно-направленных интервалах часть веса колонны снижается за счет ее разгрузки на стенки скважины.Для расчетов используется следующая методика.Нагрузка на забое в конце вертикального участка ствола: (1)где G – осевая нагрузка, кг;Q – вес колонны бурильных труб на интервале, кг;
ρбр – плотность бурового раствора, кг/м3бт – плотность материала бурильных труб, кг/м3. (2)где q - средневзвешенный вес погонного метра колонны бурильных труб на интервале, кг/м;l – длина интервала, м. (3)qi – вес погонного метра элемента колонны бурильных труб, кг/м; li – длина элемента колонны бурильных труб; l – общая длина .Нагрузка на интервале набора угла:Рисунок 1 – Нагрузки, действующие на колонну на интервале набора угла (4)где Pн – нагрузка от колонны бурильных труб на вышележащем интервале, кН;μ – коэффициент трения;R – радиус кривизны интервала;θ2 – зенитный угол в конце интервала;θ1 – зенитный угол в начале интервала;γ – угол трения. (5)Нагрузка на интервале снижения угла:Рисунок 2 – Нагрузки, действующие на колонну на интервале снижения угла (6)Нагрузка на тангенциальном участке ствола: (7)где l – длина интервала;θ – зенитный угол на интервале.Необходимо рассчитать нагрузку на забое в конце каждого из интервалов рассчитанного профиля и результаты внести в таблицу 3.Таблица 3Результаты расчета нагрузок на забое скважины

Интервал

Границы интервала по вертикали

Границы интервала по стволу

Величина нагрузки

Вертикальный










Набор угла










Стабилизация










Добор угла










Горизонтальный участок (стабилизация)










3. Расчет нагрузок на крюке при спускоподъемных операцияхУсилие для подъема колонны бурильных труб на вертикальном участке ствола: (8)где Q – вес колонны бурильных труб на интервале, кг;ρбр – плотность бурового раствора, кг/м3бт – плотность материала бурильных труб, кг/м3.Усилие для подъема колонны бурильных труб на участке набора зенитного угла: (9)где Pк – усилие для подъема колонны бурильных труб на вышележащем интервале, кН;ϕ – угол охвата.Усилие для подъема колонны бурильных труб на участке снижения зенитного угла: (10)Усилие для подъема колонны бурильных труб на участке стабилизации зенитного угла: (11)Необходимо рассчитать усилие для подъема колонны бурильных труб на каждом из интервалов рассчитанного профиля и результаты внести в таблицу 3.Таблица 3Усилие подъема колонны бурильных труб

Интервал

Границы интервала по вертикали

Границы интервала по стволу

Величина усилия

Вертикальный










Набор угла










Стабилизация










Добор угла










Горизонтальный участок (стабилизация)









4. Расчет сил сопротивления при осевом перемещении колонныСилы сопротивления при движении колонны вверх: (12)Силы сопротивления при движении колонны вниз: (13)B – прирост нагрузки от веса колонны на интервале, кН;