Низ - колонна - труба
Cтраница 2
В первом варианте объем разрушенной горной породы конусообразной формы получен ударом долота сверху вниз о неосложненную желобом стенку скважины. В отличие от затяжки упругая сила Fy, возникающая вследствие изгиба компоновки низа колонны труб, направлена не внутрь скважины, а, наоборот, из скважины и стремится еще глубже погрузить долото в стенки скважины, увеличить площадь контакта и, следовательно, сопротивление дальнейшему перемещению. Этим, по-видимому, объясняется то, что при посадках разгрузка колонны труб, как правило, не приводит к ликвидации посадки, однако возможен подъем бурильной колонны. Обычно при посадке поднимают бурильную колонну на некоторую высоту, а затем прорабатывают интервал посадки. [16]
При посадке так же, как при затяжке, в момент удара происходит вначале сжатие за счет инерции колонны труб, а затем упругое растяжение колонны. Поэтому возможно вклинивание компоновки низа колонны и ее элементов в стенки скважины или желоба за счет обратного хода волны растяжения, однако такое вклинивание маловероятно. Во-первых, верхняя часть компоновки низа колонны труб имеет значительно меньший диаметр по сравнению с диаметром скважины. Эта разница намного больше обратного хода волны растяжения, возникающей под действием инерционных сил, поэтому при обратном ходе компоновка низа колонны труб может свободно перемещаться, не вклиниваясь в стенки скважины. Во-вторых, упругая сила в верхней части компоновки низа колонны направлена из желоба и не позволяет ей заклиниваться в желобе. Вклинивание все же возможно, когда верхняя часть компоновки низа колонны содержит элементы, близкие по размерам к диаметру скважины. [17]
Следовательно, для определения силы затяжки или посадки необходимо знать площади контакта передней кромки и боковых поверхностей компоновки колонны труб с горной породой. При известной кинетической энергии удара эти площади взаимосвязаны с объемом V выдолбленной при ударе горной породы. Объем V представляет собой сложную фигуру, образованную пересечением цилиндра горной породы, выдолбленной компоновкой низа колонны труб или другим элементом компоновки, с цилиндром скважины и боковыми плоскостями желоба. Боковые поверхности этой фигуры нелинейны. Для оценки возможности упрощений и сведения к линейному случаю необходимо оценить длину заклиненного участка. [18]
Необходимо отметить, что механическое моделирование низа колонны насосных труб, работающей в ШГН установке, связано с большими трудностями ввиду того, что при этом моделированием должна охватываться большая длина натуры ( не менее 150 - 200 м, равная длине изгибаемого участка над насосом [ 1, 31) и, кроме того, необходимо одновременное соблюдение геометрического подобия в поперечных сечениях скважины, колонны НКТ и штанг. Последнее обстоятельство существенно затрудняет возможность применения для разработки модели известных методов. В частности, применение метода, описанного в [4], в данном случае затруднительно по той причине, что указанный метод моделирования низа колонны труб: из неметаллических материалов предполагает выбор внутреннего диаметра трубки в модели в зависимости от факторов, не увязанных геометрическим подобием между сечениями НКТ и штанг. [19]
Вследствие искривления скважины в интервале перегиба возникают значительные по величине прижимающие усилия. Желоб служит как бы направляющей бурильным трубам, которые все глубже погружаются в стенки скважины и формируют желоб также в соседних интервалах скважины. При этом затяжки, посадки и прихваты возникают не только в интервалах искривления, но и в смежных интервалах, особенно при входе компоновки низа колонны труб в желоб. Происходит спрямление скважины и выполаживание желоба. [20]
 |
Профилеграммы по скв. 42 ( и и скв. 69 ( б. [21] |
Посадки колонны труб намного реже приводят к прихватам вследствие некоторого отличия от механизма образования затяжек, что подтверждается промысловыми данными. Однако наличие посадок тоже зависит от интенсивности искривления скважины, так как при движении вниз ( см. рис. V.I, в) бурильная колонна попадает в желоб над интервалом перегиба, поэтому практически не заходящая в желоб компоновка низа колонны труб упирается в противоположную стенку скважины под углом, зависящим от первоначального искривления. Однако, как правило, посадки легко ликвидируют подъемом колонны и проработкой образовавшегося уступа. Прихват после посадки может произойти, только если сверху в стенку скважины упирается какой-либо выступающий элемент компоновки низа колонны, например центратор. [22]
Уплотнитель может быть сплошным или может набираться из отдельных колец, между которыми помещаются металлические прокладки. Длину уплотнителя назначают из условия исключения прорыва раствора в скважину в обход его с учетом давления нагнетания и состояния породы. В месте установки уплотнителя поверхность стенок скважины должна быть ровной - без каверн и выколов, препятствующих надежной изоляции цементируемой зоны. Низ нагнетательной колонны труб располагают на расстоянии 0 5 - 0 7 м от забоя скважины. В этом случае в цементируемой зоне создается восходящий поток раствора и предотвращается седиментация частиц цемента. [23]
При посадке так же, как при затяжке, в момент удара происходит вначале сжатие за счет инерции колонны труб, а затем упругое растяжение колонны. Поэтому возможно вклинивание компоновки низа колонны и ее элементов в стенки скважины или желоба за счет обратного хода волны растяжения, однако такое вклинивание маловероятно. Во-первых, верхняя часть компоновки низа колонны труб имеет значительно меньший диаметр по сравнению с диаметром скважины. Эта разница намного больше обратного хода волны растяжения, возникающей под действием инерционных сил, поэтому при обратном ходе компоновка низа колонны труб может свободно перемещаться, не вклиниваясь в стенки скважины. Во-вторых, упругая сила в верхней части компоновки низа колонны направлена из желоба и не позволяет ей заклиниваться в желобе. Вклинивание все же возможно, когда верхняя часть компоновки низа колонны содержит элементы, близкие по размерам к диаметру скважины. [24]
Величина осевой нагрузки, измеренная на поверхности, значительно отличается от действительной осевой нагрузки на забое. В связи с этим большой интерес представляет измерение осевой нагрузки непосредственно на забое скважины. Для того чтобы воспринимать усилия, передаваемые долоту, глубинное измерительное устройство должно быть составным звеном компоновки бурильного инструмента и иметь такую же прочность, как и буровой инструмент. При этом может быть использовано два принципа измерения - с помощью упругого элемента или с применением гидравлического преобразователя. В последнем случае определяемое усилие при помощи системы поршень-цилиндр трансформируется в давление жидкости, которое измеряется манометрическим преобразователем. Применение гидравлических преобразователей связано с нарушением жесткости низа колонны труб, поэтому применение данного способа не всегда допустимо. [25]
Страницы: 1 2