Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Скачать 0.99 Mb.

Название	Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
страница	5/8
Тип	Методические указания

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Методические указания

1 2 3 4 5 6 7 8

2. Расчет профилей наклонно направленных скважин
2.1. Типы плоских профилей наклонно направленных скважин
Применяемые для бурения наклонно направленных скважин типы профилей делятся на две группы. К первой относятся профили обычного типа, представляющие кривую линию, расположенную в одной вертикальной плоскости, то есть плоские профили; ко второй – профили пространственного типа, представляющие пространственную кривую линию.

Основные типы плоских профилей приведены на рисунках 2.1-2.3.

Рисунок 2.1 – Трехинтервальный
Профиль первого типа – трехинтервальный (рисунок 2.1) – состоит из трех участков: вертикального – 1, участка набора зенитного угла – 2 и прямолинейно-наклонного участка (стабилизации зенитного угла) – 3, продолжающегося до проектного забоя в продуктивном пласте. Характерной особенностью является включение участка набора угла неориентируемыми компоновками в участок 2, т. е. участок набора зенитного угла состоит из двух: на первом (2а) производится набор зенитного угла с отклонителем (ориентированно), на втором (2б) – набор угла неориентируемыми компоновками. Включение этого участка позволяет сократить время на дорогостоящее бурение с отклонителем. Применение этого профиля позволяет ограничить до минимума количество рейсов с ориентируемыми отклоняющими КНБК, получить наибольшее отклонение забоя от вертикали при наименьшем зенитном угле и затратить наименьшее время на строительство скважины.

Профиль второго типа (рис.2.2) – четырехинтервальный – состоит из четырех участков: вертикального – 1, набора зенитного угла – 2, стабилизации – 3 и уменьшения угла – 4.

Рисунок 2.2 – Четырехинтервальный профиль
Этот профиль применяется при бурении наклоннонаправленных скважин для месторождений, на которых происходит естественное искривление скважин.

Профиль третьего типа – пятиинтервальный (рис. 2.3).

Рисунок 2.3 – Пятиинтервальный профиль
Он состоит из пяти участков: верхнего вертикального – 1, набора зенитного угла – 2, прямолинейно наклонного – 3, снижения зенитного угла – 4 и нижнего вертикального – 5, позволяющего при пересечении стволом нескольких продуктивных горизонтов эксплуатировать любой из них с сохранением общей сетки разработки.

Этот сложный профиль, как правило, используется для скважин большой глубины (более 3000 м).
Выбор конфигурации профиля наклонно направленной скважины

Местоположение отдельных участков профиля и их протяженность вомногом зависит от горно-геологических условий и условий эксплуатации скважины. Участок набора зенитного угла следует располагать в том интервале геологического разреза, где при бурении с отклонителем обеспечивается наибольший набор зенитного угла за один рейс (породы средней твердости).

Прямолинейно-наклонный участок (участок стабилизации зенитного угла) является продолжением от участка набора зенитного угла до проектного гори зонта, либо связующим звеном между участками набора и снижения зенитного угла.

Участок уменьшения зенитного угла является, как правило, конечным, при этом ствол скважины вскрывает продуктивный горизонт под небольшим углом, либо обеспечивается выход на последний, приближенный к вертикали, участок.
2.2. Расчет профилей обычного типа
Расчет профилей обычного типа сводится к определению максимального зенитного угла скважины, горизонтальной и вертикальной проекций и длины каждого из участков, входящих в состав данного профиля, а также общей длины ствола скважины и общего отхода от вертикали.

Исходными данными для расчета профиля являются:

H – проектная глубина скважин;

h – глубина зарезки наклонного участка;

А – проектное смещение забоя от вертикали;

i₁, R₁ – интенсивность и радиус на участке набора зенитного угла с отклонителем;

i₂, R₂ – интенсивность и радиус на участке неориентируемого набора;

i₃, R₃ – интенсивность и радиус на участке уменьшения зенитного угла;

α_о– угол набора кривизны с отклонителем;

h_в – глубина второго вертикального участка;

α_к– угол в конце участка уменьшения зенитного угла.

R_доп- радиус круга допустимого отклонения от пректной точки в горизонтальной плоскости.

Профиль рассчитывают по участкам сверху вниз (рис.2.4).

Рисунок 2.4 – Профиль скважины
Расчет профиля заключается в определении проекций участков на вертикальную и горизонтальную оси и длины участка по стволу:

a₁, h₁, l₁ – горизонтальное смещение, вертикальная проекция и длина по

стволу на участке набора угла с отклонителем;

a₂, h₂, l₂ – горизонтальное смещение, вертикальная проекция и длина по

стволу на участке неориентируемого набора угла;

a₃, h₃, l₃ – горизонтальное смещение, вертикальная проекция и длина по

стволу на участке стабилизации зенитного угла;

а₄, h₄, l₄ – горизонтальное смещение, вертикальная проекция и длина по

стволу на участке уменьшения угла.

Основным расчетным параметром профиля скважины является угол α в конце участка зарезки наклонного ствола или в конце участка неориентируемого набора угла, если он включен в профиль скважины. Таким образом, α – максимальный зенитный угол ствола скважины. Величина этого угла в основном определяет смещение конечного забоя от вертикали.

При проектировании скважины должно выполняться условие:

A = a₁ + a₂ + a₃ + a₄ = Σ a_i.± R_доп (2.1)

Угол α находится подбором, то есть, изменяя значения угла α, добиваются выполнения условия (2.1), или по формуле:

(2.1)

где H_1,2= h₁+, h₂

(2.2)
Основные расчетные формулы для определения проекций участков приведены в таблице 2.1.
Таблица 2.1

Название расчётной величины, единицы измерения.	Формула
Длина ствола искривлённого участка, м	l = (α_кон – α_нач ) / i
Горизонтальная проекция искривлённого участка, м	a = R . (cos α_нач – cos α_кон)
Вертикальная проекция искривлённого участка, м	h = R .(sin α_кон – sin α_нач)
Длина прямолинейно-наклонного участка, м	l = h / cos α ;
Связь вертикальной и горизонтальной проекций прямолинейно-наклонного участка, м	a = h . tg α
Угол в конце участка набора кривизны, град	α_кон = arc sin (sinα_нач – h/R)

В таблице α_нач и α_кон – углы в начале и конце участка соответственно.

Расчет трехинтервального профиля с прямолинейно наклонным участком – профиль первого типа (см. рис. 2.1).

Исходными данными для расчета профиля являются: проектная глубина – Н; глубина зарезки наклонного участка – h; проектное горизонтальное смещение забоя от вертикали – A; зенитный угол в конце участка набора угла с отклонителем – α_o; интенсивность искривления (радиус искривления) ствола на участке набора ориентируемого и неориентируемого соответственно – i₁ (R₁), i₂ (R₂).

Расчет производят по формулам, приведенным в таблице 2.1.

1. Определяют проекции на первом вертикальном участке. Так как участок вертикальный, его горизонтальное смещение и зенитный угол равны 0, а вертикальная проекция и глубина по стволу равны глубине зарезки h.

2. Определяют проекции на участке 2а – участке набора угла с отклонителем.

Вертикальная проекция h₁ определяется по формуле:

h₁ = R₁. sin α_o, (2.3)

Горизонтальная проекция a₁ определяется по формуле:

а₁=R₁. (1 – cos α_o), (2.4)

Длина интервала по стволу l₁ определяется по формуле: l₁ = α_o /i₁.

3. Определяют проекции на участке 2б – участке набора угла неориентируемой компоновкой:

h₂ = R₂ . (sin α – sin α_о); a₂ = R₂ . (cos α_о – cos α); l₂ = (α – α_о) / i₂, (2.5)

4. Определяют проекции на прямолинейно-наклонном участке 3 – участке стабилизации.

Вертикальная проекция определяется как разность между проектной глубиной скважины и суммой проекций на участках набора угла и глубиной зарезки, т. е.

h₃ = H – h – h₁ – h₂, (2.6)

Затем определяется горизонтальная проекция прямолинейного участка и длина по стволу:

a₃ = h₃ ^. tg α; l₃ = h₃ / cos α, (2.7)

5. Результаты расчетов представляют в виде таблицы 2.2.

6. Проверяют условие А = а₁+ а₂ + а₃. Если оно не выполняется, изменяют угол α и пересчитывают проекции участков 2б и 3, процедуру выполняют до тех пор, пока не будет выполнено условие -Σ аi = А ± 10.
Расчет четырехинтервального профиля
Исходными данными для расчета являются (см. рис. 2.2) H, h, A, α_o, i₁ (R₁),

i₂ (R₂), i₃ (R₃), αk.

1. Определяют проекции вертикального участка.

2. Определяют проекции участка 2а – набора зенитного угла с отклонителем по формулам:

h₁ = R₁. sin α_o ; а₁= R₁ . (1 – cos α_o); l1 = α_o/i₁..

3. Определяют проекции участка 2б – набора зенитного угла неориентируемой компоновкой:

a₂= R₂ . (cos α_о – cos α); h₂= R₂ . (sin α– sin α_о); l₂ = (α – α_о) / i₂.

4. Определяют проекции участка 4 – уменьшения зенитного угла:

a₄= R₃ . (cos αк – cos α); h₄ = R₃ . (sin α – sin αк); l₄ = (α – αк) / i₃.

5. Определяют проекции участка 3 – прямолинейно-наклонного участка.

Вертикальная проекция определяется как разность между проектной глубиной скважины и суммой проекций на участках ориентированного и неориентированного набора угла, уменьшения угла и глубиной зарезки, т. е.

h₃ = H – h – h₁ – h₂ – h₄.

Затем определяем горизонтальную проекцию и длину по стволу:

a₃ = h₃ ^. tg α; l₃ = h₃ / cos α .

6. Проверяют выполнение условия А = а₁+ а₂ + а₃ +a₄, если оно не выполняется, изменяют угол α и пересчитывают проекции участков 2б, 4 и 3. Процедуру выполняют до тех пор, пока не будет выполнено условие:

Σ аi = А ± 10.

7. Результаты расчетов представляют в виде таблицы
Расчет пятиинтервального профиля:
Исходными данными для расчета являются: H, h, A, α_o, i₁ (R₁), i₂ (R₂), i₃ R₃),αk, h_В (см. рис. 2.3). Порядок расчёта полностью совпадает с расчетом четырехинтервального профиля со следующим дополнением. Вертикальная проекция прямолинейно-наклонного участка определяется как разность между проектной глубиной скважины и проекциями на участках ориентированного и неориентированного набора угла, уменьшения угла, глубиной зарезки и глубиной второго вертикального участка, т. е.

h₃ = H – h – h₁ – h₂ – h₄ – h_В.
Таблица 2.2 – Результаты расчета трехинтервального профиля

Участок	Интервал по вертикали, м		Общая длина интервала по вертикали, м	Зенитный угол, град.		Горизонтальное смещение м		Длина по стволу м
Участок	от	до	Общая длина интервала по вертикали, м	В начале	В конце	Интер-вала	Общая	Интер-вала	Общая
Вертикальный	0	600	600	0	0	0	0	600	600
Набор зенитного угла с отклонителем	600	719	119	0	12	13	13	120	720
Неориентированный набор зенитного угла	719	909	190	12	23	62	75	200	920
Стабилизации зенитного угла	909	1900	991	23	23	421	496	1077	1997

2.3. Пример расчета трехинтервального профиля
Исходные данные для расчета приведены в таблице 2.3, а основные геометрические характеристики профиля скважины − на рисунке 2.4.
Таблица 2.3 – Исходные данные для расчета трехинтервального профиля

№ п/п	Параметр	Обозначение	Единица измерения	Значение
1	Глубина по вертикали	Н	м	1900
2	Глубина зарезки наклонно направленного ствола	h	м	600
3	Горизонтальное смещение забоя скважины от вертикали	A	м	500
4	Интенсивность искривления на участке набора зенитного угла с отклонителем	i₁	град/100м	10
5	Интенсивность искривления на участке неориентированного набора угла	i₂	град/100м	5
6	Угол набора с отклонителем	α_o.	град	12

Рисунок 2.5 − Трехинтервальный профиль скважины

1 2 3 4 5 6 7 8

Похожие:

	Рабочие программы учебных дисциплин (модулей) министерство образования... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования		Методические указания Новокузнецк 2012 Министерство образования и... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
	Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение... Министерство образования и науки российской федерации федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального...		Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
	Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования		Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
	Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования		Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
	Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования		Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
	Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования		Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
	Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное... Утверждено: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кемеровский государственный сельскохозяйственный...		Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
	Российской федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования		И науки российской федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Руководство, инструкция по применению