стовбура свердловини є одним з найважливіших процесів, що визначають надійність і якість кріплення.
В оптимальному випадку процес підготовки свердловини повинен зводитися лише до контрольного спуску бурильної компоновки для калібрування і промивки інтервалу кріплення безпосередньо перед спуском обсадної колони.
Р.Н. Марченко і Л.Б. Ізмайловим були розроблені вимоги до компонування низу бурильного інструменту і складена методика підготовки стовбурів свердловин до спуску обсадних колон. Використання цієї методики дозволило поєднати процес підготовки стовбура свердловини до спуску обсадної колони з процесом його буріння [7].
На прохідність обсадних колон по стовбуру свердловини, поряд з іншими факторами, великий вплив мають уступи в стовбурі та інтенсивність просторового викривлення свердловини. Уступи або різкі перегини стовбура на відносно короткому його ділянці виникають в результаті зміни властивостей порід або при зміні навантажень на долото під час буріння. При утворенні уступу (малюнок 2.6) змінюється напрямок свердловини, але збереженню нового напрямку заважає зіткнення УБТ зі стінкою свердловини поблизу долота. Після утворення уступу подальше поглиблення свердловини відбувається по прямій, паралельної початкового напрямку, до тих пір, поки УБТ не втратить опору на стінці свердловини, що створює умови для утворення нового уступу, потім наступного і т.д.
Таким чином, можна припустити, що стовбур реальної свердловини складається ніби з ряду сходинок-уступів, а траєкторія його осьової лінії має плавний вигин з певною інтенсивністю викривлення.
Встановити місця утворення уступів, а тим більше охарактеризувати їх розміри існуючими методами виміру кривизни свердловин неможливо. Неможливо також виявити уступи в стовбурі при спуску або підйомі інструменту з тією компонуванням, якої пробурена свердловина.
Малюнок 2.6 - Освіта уступу в стовбурі буря свердловини на кордоні незгодного залягання порід
При цьому може створитися подання про відповідність конфігурації стовбура вимогам спуску колони. Однак уступи в свердловині, як правило, є. Це підтверджують посадки і заклинювання інструменту в свердловині при його спуску з зміненої компонуванням низу, а також недоспускі обсадних колон в ряді свердловин, номінальний діаметр яких і інші умови були достатні для проведення успішної операції.
У місцях утворення уступів реальний діаметр стовбура свердловини зменшується до деякого ефективного діаметра, що визначається виразом:
, (2.36)
де Dеф - ефективний діаметр долота, мм;
Dдол - діаметр долота, мм;
dУБТ - зовнішній діаметр УБТ, мм.
Для успішного спуску в свердловину колони обсадних труб в залежності від її діаметра, конструкції з'єднань і елементів технологічної оснастки ефективний діаметр стовбура повинен відповідати таким умовам:
а) для безмуфтова обсадних колон
; (2.37)
б) для муфтових обсадних колон
; (2.38)
в) для обсадних колон, обладнаних елементами технологічного оснащення
, (2.39)
де d, dм - зовнішні діаметри обсадних труб і муфт відповідно, мм;
dmax - максимальний зовнішній діаметр елементів технологічної оснастки, мм.
Слід зазначити, що при довжині елементів технологічної оснастки менше висоти калібрує долота необхідний ефективний діаметр свердловини повинен визначатися за формулою (2.38).
Зіставивши вираз (2.36) послідовно з виразами (2.37) - (2.39), одержимо для кожного випадку мінімальні необхідні діаметри УБТ, які слід використовувати для успішності операції:
а) при використанні безмуфтова обсадних колон
; (2.40)
б) при використанні муфтових обсадних колон
; (2.41)
в) при застосуванні елементів технологічної оснастки
, (2.42)
де D - діаметр стовбура свердловини, мм.
Рекомендовані діаметри обважнених бурильних труб, встановлених над долотом при бурінні або підготовки свердловин до спуску обсадних труб, наведені в таблиці 2.23.
У певних умовах причиною недоспуска обсадних колон може стати і надмірна інтенсивність просторового викривлення свердловини. В інтервалах стовбура, що характеризуються великою інтенсивністю викривлення, як вказувалося раніше, можуть виникати прижимающие сили і сили опору, здатні зупинити рух обсадної колони вниз. Значення інтенсивності просторового викривлення свердловин, обчислені для найбільш складних умов кріплення (,) і прийняті в подальшому для розрахунку компоновок низу бурильного інструменту, наведені в таблиці 2.24.
Максимальна інтенсивність викривлення свердло...
