МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«ТЮМЕНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Филиал ТИУ в г. Сургуте


Кафедра: «Нефтегазовое дело»
НАКЛОННО НАПРАВЛЕННОЕ БУРЕНИЕ

Методические указания к практическим занятиям и контрольным работам

для студентов направления 21.03.01 «Нефтегазовое дело»

Профиль: Бурение нефтяных и газовых скважин

всех форм обучения
Составитель

К.А. Муравьёв,

доцент


Тюмень

ТИУ

2018
Наклонно 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.
Аннотация
Методические 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 КНБК
Цель 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 ствола

Методика 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 1

Методика 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 2

Результаты 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 скважины

Согласно 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;

---

ρ_бр – плотность бурового раствора, кг/м³;

ρ_бт – 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)

q_i – вес погонного метра элемента колонны бурильных труб, кг/м; l_i – 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 P_н – 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 3

Результаты 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 операциях

Усилие для подъема колонны бурильных труб на вертикальном участке ствола:

(8)

где Q – вес колонны бурильных труб на интервале, кг;

ρ_бр – плотность бурового раствора, кг/м³;

ρ_бт – плотность материала бурильных труб, кг/м³.

Усилие для подъема колонны бурильных труб на участке набора зенитного угла:

(9)

где P_к – 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 3

Усилие 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 колонны

Силы сопротивления при движении колонны вверх:

(12)

Силы сопротивления при движении колонны вниз:

(13)

B – прирост нагрузки от веса колонны на интервале, кН;

---

Смотрите также файлы

• Лекция эффективность компании, банкротство и безработица.docx

• Задача На основании данных, приведенных в таблице, проведите анализ доходов гостиничного комплекса АяАлтай исделайте выводы.docx

• Лабораторная работа Вариант 1 Задание 1.docx

• Волшебный мир сказки.pptx

• Отчет по производственной практике тип практики Научноисследовательская работа, наименование направление подготовки.pdf