Упруговязкопластическое смещение стенок наклонно-направленных и горизонтальных скважин

Полный текст:


Аннотация

Неустойчивость стенок скважин остается одной из актуальных проблем, решение которой позволит значительно повысить технико-экономические показатели бурения. Одним из наиболее распространенных осложнений, связанных с неустойчивостью стенок скважин, является сужение ствола скважины вследствие вязкопластической деформации (ползучести) горных пород околоскважинной зоны пласта под действием горного давления. Рассматривается сужение ствола наклонно-направленных и горизонтальных скважин, вызванное упруговязкопластическим деформированием горных пород околоскважинной зоны пласта непосредственно после образования ствола долотом. Аналитическое решение упруговязкопластического смещения стенок наклонно-направленных и горизонтальных скважин получено на основе методов теории ползучести горных пород путем численного интегрирования. Предложена методика расчета смещения стенок наклонно-направленных и горизонтальных скважин при упруговязкопластической деформации околоскважинной зоны пласта. Разработанная программа позволяет определить значения упруговязкопластического смещения боковой и верхней стенок скважины в любой момент времени после вскрытия пласта долотом на основе данных физико-механических свойств горной породы, горного давления, коэффициента бокового распора, функции и параметров ползучести горной породы, а также значений диаметра скважины, зенитного угла и давления бурового раствора в данном интервале. Упруговязкопластическое смещение стенок наклонно-направленных и горизонтальных скважин с течением времени значительно превышает упруговязкопластическое смещение стенок в вертикальных скважинах при прочих равных условиях. С ростом зенитного угла и уменьшением коэффициента бокового распора сужение ствола скважины, вызванное деформацией ползучести, увеличивается, что может стать причиной осложнений и аварий при бурении скважин, таких как прихваты, затяжки, посадки бурильного инструмента, недоспуск обсадных колонн и др. Для предупреждения указанных осложнений в процессе бурения следует выполнить ступенчатое повышение плотности бурового раствора на основе расчетов упруговязкопластического смещения стенок, выполненных в программе, и данных геофизических исследований скважины.

Об авторах

А. Г. Губайдуллин
ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет»
Россия


А. И. Могучев
ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет»
Россия


Список литературы

1. Калинин А.Г., Левицкий А.З., Никитин Б.А. Технология бурения разведочных скважин на нефть и газ: Учебник для вузов. М.: Недра, 1998. 440 с.

2. Попов А.Н., Могучев А.И., Попов М.А. Деформирование стенок наклонной скважины и его влияние на работу и изнашивание буровых долот // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 2008. № 3. С. 6-13.

3. Булюкова Ф.З. Прогнозирование и предупреждение осложнений, обусловленных упругим смещением стенок скважины: дисс. канд. техн. наук: 25.00.15. Уфа, 2011. 142 с.

4. Попов А.Н. Методика расчета упругого смещения стенок скважины после вскрытия горной породы бурением: учеб.-метод. пособие / Сост. А.Н. Попов, Ф.З. Булюкова, А.И. Могучев, Н.И. Крысин. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2011. 24 с.

5. Турчанинов И.А., Каспарьян Э.В., Иофис М.А. Основы механики горных пород. Л.: Недра, 1989. 488 с.

6. Баклашов И.В., Картозия Б.А. Механика горных пород. М.: Недра, 1975. 271 с.

7. Работнов А.Н. Элементы наследственной механики деформируемых твердых тел. М.: Наука, 1978. 384 с.

8. Ержанов Ж.С. Теория ползучести горных пород и ее приложения. Алма-Ата: Наука, 1964. 173 с.

9. Ержанов Ж.С., Каримбаев Т.Д. Метод конечных элементов в задачах механики горных пород. Алма-Ата: Наука, 1975. 241 с.

10. Ержанов Ж.С., Айталиев Ш.М., Жубаев Н.Ж., Каринский Н.Ю., Синяев А.Я. Аналитические вопросы механики горных пород. Алма-Ата: Наука, 1969. 144 с.

11. Амусин Б.З., Линьков А.М. Применение метода переменных модулей для решения задач линейной наследственной ползучести // Труды ВНИМИ. 1973. Вып. 88. С. 180-184.

12. Барях А.А. Физико-механические свойства соляных пород Верхнекамского месторождения каменных солей. Пермь: Изд-во ПермГТУ, 2008. 199 с.

13. Константинова С.А., Ваулина И.Б., Ильинов В.Д. Некоторые результаты испытаний соляных пород на ползучесть // Известия вузов. Горный журнал. 2008. № 2. С. 118-122.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Губайдуллин А.Г., Могучев А.И. Упруговязкопластическое смещение стенок наклонно-направленных и горизонтальных скважин. Территория «НЕФТЕГАЗ». 2016;(3):48-55.

For citation: Gubaidullin A.G., Moguchev A.I. ELastoviscopLastic dispLacement of weLLbore waLLs in deviated and horizontaL weLLbores. Territorija “NEFTEGAS” [Oil and Gas Territory]. 2016;(3):48-55. (In Russ.)

Просмотров: 4

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2072-2745 (Print)
ISSN 2072-2761 (Online)