Способ определения бурового индекса анизотропии горных пород Советский патент 1991 года по МПК E21B7/08 

Изобретение относится к технике бурения наклонно направленных скважин в анизотропных породах.

Цель изобретения - повышение достоверности определения бурового индекса.

Способ определения бурового индекса анизотропии горных пород осуществляют следующим образом.

Жесткой компоновкой низа бурильной колонны, содержащей опорно-центрирующий элемент, осуществляют бурение скважины при постоянной осевой нагрузке.

До начала бурения и в его процессе замеряют следующие параметры:

L - длина направляющей штанги, м; q - вес направляющей штанги в буровом растворе, отнесенный к ее длине, кН/м; DC -диаметр скважины, м; Du - диаметр опорно-центрирующего элемента жесткой компоновки,установленного непосредственно над ее направляющей штангой, м;

/- интенсивность искривления скважины в пробуренном интервале, град/10 м; ФСР - среднее значение угла наклона скважины в пробуренном интервале, град; Мк. - момент сил упругости от изгиба бурильной колонны, действующий на нао

оо оо

О

со

правляющую штангу в месте ее соединения с последней, кН-м; осевой момент инерции сечения направляющей штанги жесткой компоновки, см2;

- модуль продольной упругости материала, из которого выполнена направляющая штанга, кН/см2;

dn

SK - площадь контакта вооружения долота, мм2; твердость породы, кН/мм2;

во - угол падения пород, град; G - осевая нагрузка, кН; D - диаметр долота, м.

Значение Л бурового индекса анизотропии горных пород определяют по формуле

Изобретение относится к технике бурения наклонно направленных скважин в анизотропных породах. Цель изобретения - повышение достоверности определения бурового индекса анизотропии. Способ определения бурового индекса анизотропии горных пород заключается в измерении параметров искривления пробуренного интервала скважины с применением жесткой компоновки низа бурильной колонны. Бурение ведут при постоянной осевой нагрузке. Значение индекса h анизотропии определяют по формуле h {qL2sin pv -2Мк±(Dt - Л)/2 6 Ј7/ /L2-(G-6npSK)-H 6Ј/-5/6L2(G-6.pSK) ± ±4О/9лбпр5к}/б„р5к/,5ш2(), где h - буровой индекс анизотропии пород; q - вес направляющей штанги, в буровом растворе, отнесенный к ее длине; L - длина направляющей штанги компоновки низа бурильной колонны; Ос - диаметр скважины; G - осевая нагрузка; - твердость породы; SK - площадь контакта долота; D - диаметр долота; 60 - угол падения пород; qxp - среднее значение угла наклона скважины в пробуренном интервале; Мк - момент силы упругости от изгиба бурильной колонны, действующий на направляющую штангу в месте ее соединения с последней; Du - диаметр опорно-центрирую- щего элемента жесткой компоновки, установленного непосредственно над ее направляющей штангой; Е - модуль продольной упругости материала, из которого выполнена направляющая штанга; / - осевой момент инерции сечения направляющей штанги жесткой компоновки; i - интенсивность искривления скважины в пробуренном интервале. § (/

h

qL2sin -2MK± -(G-d, S, ) fl G- SJ ± ||7 - ( S,

4/AL Sin2()

Знак «плюс перед последним членом,роды долотом среди всех остальных факстоящим в числителе формулы, имеет мес-торов, что способствует повышению достото в случае, когда, изменение угла фверности определения бурового индекса анинаклона скважины в предшествующем интер-20 зотропии. вале было величиной отрицательной, а знак

«минус - когда положительной.Формула изобретения

Знак «плюс перед третьим членом, стоящим в числителе формулы, имеет место, когда верхняя часть направляющей штанги смещена от оси скважины к нижней стенке скважины, а знак «минус - к верхней.

Изобретение позволяет выделить количественно долю отклоняющей силы, возникающей при разрушении анизотропной поh -

qI/sin -2MK± -(G-dpSjJ+i EI- fl (G- SJ ± g7 - ( S,

q - масса направляющей штанги в буровом растворе, отнесенный к ее длине, кН/м; L - длина направляющей штанги, м;

(fxp - среднее значение угла наклона скважины в пробуренном интервале, град;

Мк - момент сил упругости от изгиба бурильной колонны, действующий на направляющую штангу в месте ее соединения с последней, кН-м;

DC - диаметр скважины, м;

Du - диаметр опорно-центрирующего элемента жесткой компоновки, установленного непосредственно над ее направляющей штангой, м;

Способ определения бурового индекса анизотропии горных пород по параметрам искривления интервала скважины, пробуренного с применением жесткой компоновки низа бурильной колонны, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности, бурение ведут при постоянной осевой нагрузке, а значение индекса h анизотро

пии определяют по формуле

Е - модуль продольной упругости материала, из которого выполнена направляющая штанга, кН/см2; / - осевой момент инерции сечения направляющей штанги жесткой компоновки, см2;

G - осевая нагрузка, кН; (аир - твердость породы, кН/мм2;

SK - площадь контакта вооружения долота, мм2;

i - интенсивность искривления скважины в пробуренном интервале, град/10 м;

D - диаметр долота, м;

6о - угол падения пород, град.