Cтраница 4
Таким образом, при реальных осевых нагрузках и частотах вращения под действием осевых и поперечных сил ось нецентри-рованного колонкового снаряда ( или забойной компоновки бурильного вала) занимает отклоненное положение относительно оси скважины. Угол отклонения оси снаряда относительно оси скважины при потере устойчивости зависит от жесткости колонкового снаряда и радиального зазора [ см. уравнения ( 24), ( 26), ( 27) ], но при постоянных жесткости и радиальном зазоре угловое отклонение оси снаряда определяется в основном величиной осевой нагрузки на забой при данной частоте вращения. [46]
Отклонение скважины от заданного или установившегося на некотором интервале направления во многом зависит от параметров бурильного вала, колонкового снаряда, характера движения нижней части бурильного вала и собственно породоразрушающе-го инструмента, а также от сил взаимодействия породоразру-шающего инструмента с забоем и призабойной зоной скважины. Некоторые параметры бурильного вала, колонковых снарядов и специальных забойных компоновок определяют значения максимально возможной кривизны на интервале искривления и границы допустимой кривизны скважин, гарантирующей устойчивую и безаварийную работу бурильного вала. Эти общие вопросы и рассмотрим в данной главе. [47]
Следовательно, в условиях бурения скважин малого диаметра основное направление технических мероприятий, при которых достигается малая кривизна интервалов скважин - это центрирование забойной компоновки бурильного вала с расстояниями между точками опор, определяемыми условием устойчивости данного участка бурильного вала. [48]
Наблюдения за характером износа бурильного вала, за движением бурильного вала на экспериментальных стендах, имитирующих ствол скважины, прямая регистрация угловой скорости движения некоторых участков бурильного вала позволяют представить следующую картину его движения. Бурильный вал в силу своих начальных несовершенств и несовершенств ствола скважины, находящийся под действием осевых и поперечных сил, представляет собой многоопорный криволинейный вал, обладающий в целом свойствами как гибкого длинного стержня, так и, на отдельных участках, жесткого твердого тела. Для реальных скважин и малых значений частот вращения на отдельных узловых участках фиксируется вращение бурильного вала вокруг собственной оси, а на других - вращение вокруг некоторой оси, смещенной относительно как собственной, так, иногда, и оси скважины. [49]
При малых жесткости и весе единицы длины бурильного вала параметры изогнутой оси рассматриваемого призабойного участка бурильного вала, включая и колонковую трубу, определяется в Основном сосредоточенной величиной силы тяжести расположенных выше участков бурильного вала или усилием подачи. Расчетное значение силы тяжести, воспринимаемой компоновкой, считаем равным заданной осевой нагрузке на забой. [50]
Следовательно, в условиях бурения скважин малого диаметра основное направление технических мероприятий, при которых достигается малая кривизна интервалов скважин - это центрирование забойной компоновки бурильного вала с расстояниями между точками опор, определяемыми условием устойчивости данного участка бурильного вала. [51]
Зависимость возможного значения зенитных и азимутальных углов на каком-либо интервале от величины общего угла искривления, определяемого условиями вписываемости, зависимость интенсивности искривления от положения скважины относительно плоскостей анизотропии в массиве горных пород, геологическое строение участка буровых работ, компоновка бурильного вала, особенности того или иного способа бурения - все это дает лишь общее представление о возможном положении скважины в пространстве. [52]
Как видим, такая характеристика работы отклонителя отличается довольно значительной кривизной на начальной стадии отклонения при длине рейса до 0 5 / и поэтому требует дополнительной проработки ствола специальными снарядами для достижения более плавного отклонения оси скважины ( Кб - const), обеспечивающего нормальное прохождение колонковых снарядов и удовлетворительную работу бурильного вала на интервалах искусственного искривления. [53]