Способ бурения морской скважины

 

Изобретение относится к бурению морских нефтяных и газовых скважин с буровых судов и плавучих буровых ус- . тановок. Цель изобретения - повышение эффективности бурения за счет предотвращения Искривления ствола и поломок инструмента. Спускают бурильный инструмент на дно и определяют искривления инструмента под действием течения. Перед забуриванием предварительно смещают судно вверх от оси по течению на величину /1о и производят его крен в сторону направления течения на угол (/ 24g/h, где h - глубина моря, м. По мере углубления скважины осуществляют обратное смещение судна на величину и . При этом уменьшают крен на угол (( 2й/Ь. Смещение осуществляют с помощью системы динамического позиционирования за счет работы с длиной якорных цепей . Крен и возврат производят путем набора воды в соответствующие емкости и ее удаления. 1 ил., 1 табл. (Л 00 00 W, 00 о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (!9! (И) Ai (51)4 Е 21. В 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ!

1 / ! /

° 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3992352/22-03 (22) 30.09.85 (46) 23.08.87. Бюл. 9 31 (71) Государственный научно-исследовательский и проектный институт Гипроморнефть" (72) А, Г. Тагиев (53) 622.24,053(088.8) (56) Шэнкс Ф. Э. Оборудование для бурения в глубоководных районах с сильными те (ениями. — Нефть, газ и нефтехимия за рубежом, 1983, Р 8, с. 13,17.

Авторское свидетельство СССР

N 124568! кл. Е 21 В 7/00, 1/9, 07.05.85. (54) СПОСОБ БУРЕНИЯ МОРСКОЙ СКВАЖИНЫ (57) Изобретение относится к бурению морских нефтяных и газовых скважин с буровых судов и плавучих буровых установок. Цель изобретения — повышение эффективности бурения за счет предотвращения искривления ствола и поломок инструмента. Спускают бурильный инструмент на дно и определяют искривления инструмента под действием течения. Перед забуриваннем предварительно смещают судно вверх от оси по течению на величину d и производят его крен в сторону направления течения на угол (/ = 2 1 /Ь, где h— глубина моря, м. Ро мере углубления скважины Gсуществляют обратное смещение судна на величину . При этом уменьшают крен на угол q = 2 d/h.

Смещение осуществляют с помощью системы динамического позиционирования за счет работы с длиной якорных цепей. Крен и возврат производят путем набора воды в соответствующие емкости и ее удаления. 1 ил,, 1 табл.

1331986

Изобретение относится к бурению морских нефтяных и газовых скважин с буровых судов и ППБУ.

Цель изобретения — повышение зф() фективности бурения за счет предотвращения искривления ствола и поломок инструмента.

На чертеже показана схема реализации способа.

Сущность способа заключается в следующем.

При рабоФе с судна 1 в районе моря с течением, направление и величина 2 которого известны, для проведения бурения под направление 3 предварительно производят смешение судна вверх по течению и крепят его на борт (нос или корму), обращенный к течению. Величины смещения 4, и кре- 20 на у выбирают с таким расчетом, чтобы буровой инструмент 4, спущенный с судна, прогнувшись под действием течения в толще воды, в области непосредственно над устьем скважины оставался бы строго вертикальным и чтобы напряжение изгиба в верхнем, наиболее нагруженном сечении инструмента было бы равным нулю. Этим самым обеспечивается вертикальность ствола. ЗО скважины, образующегося на дне моря, и предотвращение поломки инструмента иэ-за недопустимого изгиба.

Форма упругой кривой, принимаемой инструментом, описывается граничной задачей:!

0 решение задачи (1) выражается следующим образом. 2) 4П

72 И

Р - z z (5) Таким образом, по мере углубления необходимо уменьшить величину смещения судна от оси скважины до

40 (6) 45 и величина крена до

24

lg = h по горизонтали; вертикальная координата, отсчитываемая от дна моря, 5р глубина моря; соответственно изгибная жесткость, погонный вес в воде и диаметр бурильных труб; 55 соответственно скорости течения на дне и на поверхнбсти; плотность воды; (7) h

Р, q,D ((в о

+ ((qx-P)U )= — р (x)D, О< xch (4! 1 . 2

U(0) = U (0) = U" (0) = U""(1)=0 где U — смещение от оси скважины

P — осевая нагрузка на долоте при эабуривании.

С помощью безразмерных переменных г. = —; .(=; d = — — 1

Р qh Ч ч Vo

63 + 2((49 1- 204 )

" -Ы4Втг —" I (Ë(-Я Г("

Смешение на верхнем конце:. дЧ.Ь D 63+28 (49+20d о 72 р д 5-3 (,)+42

Угол с вертикалью — крен: (y V,,h D 63+2 d (49+20/)

Ь еч7:ГГ"

По мере углубления скважин до величины z от дна моря изменяется параметр а0, вместо него будет

4 =4 (5-ЗЫо) + 42 Ь-3(((((о z(h) 1 + 42

Смещение осуществляется либо за счет системы динамического позиционирования, либо за счет работы с длиной якорных цепей; крен и возврат осуществляются путем набора воды в соответствующие балластные емкости и ее удаления.

Пример. Забуривание осуществляют инструментом, состоящим из труб

1331986

Формула и з о б р е т е н и я

1 1

z„м д, и Ч, град

2 да ния течения на угол Ч 1, рад, о

4,7

2,5

4,3

2,3 20

4,0

2,1

3,6

2,0

80

3,5

1,7

2Д

Ч= =»

100

3,3

I 7 где д — величина обратного смещения судна по мере возрастания глубины скважины, м.

3,1

1,6

120

Составитель Е. Столбцов

Редактор С. Пекарь Техред Л.Сердюкова Корректор В. Вутяга

Заказ 3777/28

Тираж 532 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 с данными D = 0,127 м; q 300 Fl/м, f3 = 1 22 I0 H м, осевой нагрузкой на долото Р = 4 10 Н при глубине моря

Ь 217 м и течении с линейной эпюрой, Ч = 0,1 ; Ч1, 0,5 м/с. Константы равны 3 = 0,614; р = 2513;

d 4.

Величины смещения и крена судна, необходимые для вертикальности ствола скважины по мере его углубления, рассчитанные по формулам (3) — (7), приведены в таблице.

Способ бурения морской скважины, включающий спуск бурильного инструмента на дно, определение его искривления под действием течения, смещение бурового судна от оси скважины вверх по течению и обратное смещение судна по мере углубления скважины» о т— л и ч а ю шийся тем, что, с це-: лью повышения эффективности бурения за счет предотвращения искривления ствола и поломок инструмента, производят, крен судна в сторону направлегде д, — †расстоян первоначального смещения от оси скважины, м;

h — глубина моря, при этом по мере обратного смещения судна уменьшают крен на угол, определяемый из выражения