6.4.2. Ориентирование отклонителя в наклонном стволе

В наклонном стволе вращающуюся рамку УГИ устанавлива­ют в апсидальной плоскости. При этом прибор "Отклонитель" покажет положение метки "0" УГИ относительно апсидальной плоскости. Положение реперной оси отклонителя относительно апсидальной плоскости (рис. 22) будет определяться углом

α_от = α_φ * у (43)

Угол поворота бурильной колонны

θ = α_у - α_от = α_у - α_φ + у. (44)

После поворота показания прибора "Отклонитель" должны быть равны α_у + у.

α — азимут ствола скважины (показания ДА);

α_у — угол между апсидальной плоскостью и реперной осью УГИ;

φ₂— азимут реперной оси УГИ;

у — угол смещения.

Пример. Расчетный угол установки отклонителя α_у = 130°, угол смещения у = 75°.

После спуска отклонителя в скважину по показаниям прибо­ра "Отклонитель" α_φ = 190°.

Угол поворота бурильной колонны

θ = 130° - 190° + 75° = 15°.

Показания прибора "Отклонитель" после поворота буриль­ной колонны на 15°.

α_φ' = 130° + 75° = 190° + 15° = 205°.

Определение фактической интенсивности искривления скважины и угла закручивания бурильной колонны при работе с отклоняющей компоновкой

Имеющиеся зависимости дают лишь ориентировочные значе­ния радиуса (интенсивности) искривления и угла закручивания бурильной колонны, поскольку значения большинства влияющих на них факторов (величины отклоняющей силы, реактивного мо­мента двигателя, момента трения бурильной колонны о стенки скважины и т. д.) в конкретной скважине, как правило, неизвест­ны. В связи с этим необходимо уточнение этих величин в процессе бурения.

1. Определение интенсивности искривления. При искривлении в вертикальной плоскости интенсивность определяют по формуле

i = (α₃ – α₁)/l

где α₁ — зенитный угол в начале интервала;

α₃ — зенитный угол в конце интервала;

l — длина интервала.

При пространственном искривлении интенсивность находят из выражения

i = θ₂/l = (1/l)arccos(cosα₁*cosα₃ + sinα₁ * sinα₃ * cosΔφ), (46)

где Δφ — изменение азимута на участке;

θ₂ — пространственный угол искривления скважины.

Можно использовать и более простую формулу

i = (1/l) , (47)

где — разность зенитных углов;

средний зенитный угол.

2. Определение угла закручивания бурильной колонны.

При забуривании наклонного участка из вертикального ство­ла отклоняющую компоновку ориентируют относительно сторон света таким образом, чтобы азимут плоскости ее действия при бу­рении совпадал с проектным азимутом скважины на данном уча­стке. С этой целью при ориентировании отклоняющую компонов­ку устанавливают в азимуте

φ_от= φ_пс+ α_РP (48)

где φ_пс — проектный азимут скважины на данном участке;

α_РP — расчетный угол закручивания бурильной колонны от действия реактивного момента.

После бурения 40-50 м, когда диамагнитная труба вошла на 20-30 м в искривленный участок, производят спуск инклиномет­ра в бурильную колонну и определяют фактический азимут про­буренного искривленного участка. Фактический угол закручива­ния бурильной колонны

α_РФ = φ_от- φ = α_РР + φ_пс – φ, (49)

При корректировке параметров кривизны наклонного ствола ориентирование отклонителя производят относительно апсидальной плоскости. После бурения 40-50 м через бурильный инстру­мент измеряют зенитный угол и азимут в диамагнитной трубе и определяют фактическое изменение азимута Δφ. По получен­ным данным строят треугольник (см. рис. 23) и находят фактический угол установки отклонителя относительно апсидальной плоскости α_уф. Разность α_ур – α_уфбудет поправкой выбранного угла закручивания. Уточненное значение угла закручивания:

α_РФ = α_РР + α_у– α_уф. (50)

Рис. 23. Определение фактической интенсивности искривления

Пример. Зенитный угол в начале интервала корректировки α₁= 10°, азимут φ₁ = 120°, необходимый зенитный угол α₃ = 21,3°, необходимый азимут — 160°, расчетный угол закручивания бу­рильной колонны α_р= 90°. Расчетная интенсивность искривления i_p = 0,18 град/м.

Графическим методом (треугольник ОБА на рис. 23) был определен расчетный угол установки отклонителя при бурении α_ур = 65°, пространственный угол искривления α₂= 15°, интервал бурения отклонителемl₂ = θ₂/i_p = 100 м.

При ориентировании отклонитель был установлен относитель­но апсидальной плоскости под углом α_от⁰ = α_ур + α_р= 65° + 90° = 155°. После бурения двухсекционным отклонителем 50 м был произве­ден замер инклинометром через бурильную колонну. Показатели инклинометра в АБТ на расстоянии 30 м после первоначального забоя составили: азимут 139,8°, зенитный угол α₃= 14°, изменение азимута Δφ^/= 139,8° - 120° = 19,8°.

Строим треугольник ОВ'А. Из него следует, что фактический угол установки отклонителя при бурении α_уф = СОВ' = 57°, отсюда фактический угол закручивания бурильной колонны:

α_рф =90°+ 65°-57° = 98°,

θ₂ = OS' = 5,7°.

Таким образом, фактическая интенсивность искривления:

i = θ₂^//0,19 = 5,7/30 = 0,19 град/м.