Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОФИЛЕЙ НАКЛОННО НАПРАВЛЕННЫХ И ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИН С ПОМОЩЬЮ ПРОГРАММНЫХ ПРОДУКТОВ

Левинсон Л М, Габдрахманова К Ф, Зиганшин С С,

2.4. Общий метод проектирования профиля наклонно направленных скважин

2.4.1. Исходными данными при проектировании являются величины А, H, интенсивность набора зенитного угла () с помощью применяемых отклонителей на втором участке и усредненная интенсивность уменьшения зенитного угла () на соответствующем участке при бурении без ОУ (например, на третьем участке для профиля на рис. 4 б). Дальнейший порядок работ при проектировании следующий.

2.4.2. После обоснования выбора типа профиля применительно к рассматриваемым условиям проводки скважины выбирается длина вертикальных участков.

2.4.3. Длина первого участка (l1 для всех профилей) выбирается с учетом характеристики верхней части геологического разреза и очередности бурения скважин в кусте (при кустовом бурении).

2.4.4. Длина пятого и четвертого (рис. 4 д, е) участков должна на 5–10 % превышать расстояние между кровлей верхнего и подошвой нижнего продуктивных горизонтов многопластового месторождения.

2.4.5. Рассчитываются минимально допустимые радиусы искривления оси скважины (Rmin 1) на участке набора зенитного угла и Rmin 2 на участке уменьшения α по методике, изложенной в работах [4, 8].

2.4.6. В зависимости от выбранной величины Ri рассчитывается проектная величина Δα10 по формуле:

(31)

2.4.7. По требуемой величине выбирается ОУ на основании данных по ранее пробуренным скважинам.

2.4.8. Величину R1, получаемую с помощью данного отклонителя, необходимо увеличить на 5–10 % вследствие возможного недобора угла α из-за неточности установки ОУ.

2.4.9. Величина R2 определяется с привлечением информации об усредненной величине на участке естественного уменьшения зенитного угла по данным ранее пробуренных скважин с помощью формулы:

(32)

Применение ОУ для получения R2 не практикуется.

2.4.10. Рассчитывается значение α в конце участка набора зенитного угла по формулам, приведенным в табл. 3.

Таблица 3

Формулы для расчета зенитного угла

2.4.11. Рассчитываются длины, вертикальные и горизонтальные проекции всех участков профиля по формулам, приведенным в табл. 4.

2.4.12. Проверяется равенство сумм горизонтальных и вертикальных проекций профиля, соответственно, величинам А и Н. Допускаемое, при этом отклонение (не более ± 0,3 %) связано с неточностями расчетов и не имеет отношения к кругу допуска, представляющего собой допустимое отклонение фактического положения забоя от проектного.

Таблица 4

Интенсивность увеличения зенитного угла
на 10 м и радиус искривления оси скважины, получаемые с применением кривого переводника

2.4.13. Вычисляются зенитный угол в конце второго участка (набора α) по формуле (4 а) из табл. 3 и величины проекций и длин участков профиля по формулам, приведенным в табл. 4.

Таблица 5

Значения Δα10 и R1, получаемые с применением ТО

Затем проверяется точность расчетов по формулам:

(33)

(34)

2.4.14. Расчеты трехинтервального профиля с участком свободного уменьшения зенитного угла.

2.4.15. После обоснования величин l1 и R1 при заданных Н и А необходимо обосновать величину вертикальной проекции третьего участка (h2), которая должна несколько превышать расстояние между кровлей верхнего и подошвой нижнего продуктивных горизонтов.

2.4.16. Максимальный зенитный угол (в конце второго и начале третьего участков) определяется по формуле:

αmax = α′ + Δα′, (35)

где α′ – величина зенитного угла, которую необходимо получить на втором участке, если третий участок заменить прямолинейно-наклонным (рис. 22). Угол α вычисляется по формуле (2) из табл. 3;

Δα′ – увеличение зенитного угла (рис. 22), зависящее от интенсивности его уменьшения на третьем участке [6].

2.4.17. Угол Δα′ определяется из соотношения:

(36)

где αк – конечный зенитный угол, который определяется по рис. 23.

При этом необходимо рассчитать l3 по приближенной формуле:

(37)

Из формул (35), (36) получаем:

(38)

2.4.18. Из примера на рис. 23 следует, что после бурения долотом III 215,9 МЗ-ГВ интервала длиной 600 м зенитный угол с начальной величины 25° уменьшается до 14°.

2.4.19. Проекции и длины участков профиля рассчитываются по формулам, приведенным в табл. 6.

2.4.20. Расчеты четырехинтервального профиля (рис. 4 г).

Рис. 22. Трехинтервальный профиль с участком свободного уменьшения α

Исходными данными, как и ранее, являются величины Н, А. Обосновываются h1 и h4 (вертикальная проекция участка свободного уменьшения зенитного угла), а также R1 на втором участке (табл. 5, 6).

По формуле (2) из табл. 3 определяется угол α, который необходимо было бы набрать, если участки 3 и 4 заменить прямолинейно-наклонным участком.

Таблица 6

Формулы для расчета элементов трехинтервального профиля

Вычисляется ориентировочно длина участка уменьшения α:

(39)

По графику (рис. 23) определяется конечный угол αк при начальном α′ и длине участка l4.

Максимальный зенитный угол в конце второго участка с учетом его уменьшения на четвертом участке вычисляется по формуле:

(40)

Проекции и длины участков профиля рассчитываются по формулам, приведенным в табл. 7.

После расчета элементов профиля проверяется правильность расчетов по формулам (33), (34).

Рис. 23. Изменение α на участке уменьшения α:
1 – долото МЗГВ; 2 – долото СНГ

Таблица 7

Формулы для расчета четырехинтервального профиля