Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

3.5. Расчет конфигурации ствола, когда устье не лежит в плоскости горизонтального ствола

Чаще всего конфигурация таких стволов состоит из двух плоских участков OBCD и DEFK (рис. 41), в пределах которых азимут поддерживают постоянным.

3.5.1. Исходными данными для расчета являются:

– координаты точки входа в пласт XE, YE;

– глубина кровли Hкр и подошвы Hп пласта;

– длина вертикального hв и горизонтального lг участков;

– радиусы на всех участках искривления;

– конструкция скважины;

– азимут горизонтального участка φ;

– интервал установки ЭЦН.

Расчет профиля производят в следующем порядке.

Определяют координаты точки D:

Азимут участка OD:

Угол входа в пласт:

Рис. 41. Схема профиля скважины с горизонтальным окончанием

Величину зенитного угла на 3 участке находят по уравнению

где H1 = HD.

Формулы для определения длины всех участков и их горизонтальных и вертикальных проекций приведены в табл. 12.

Координаты характерных точек профиля ГС рассчитывают по следующим зависимостям:

3.5.2. Пример расчета

Hп = 1960 м; Hкр = 1950 м; l1 = 500 м; hв = 330 м;

– координаты точки вода в пласт XE = 300 м, YE = 50 мг;

– азимут горизонтального ствола φг = 230°;

Интервал установки ЭЦН 1300–1400 м.

Конструкция скважины:

– направление Dн = 324 на глубину 30 м, DД = 394 мм;

– кондуктор Dк = 245 мм на глубину 300 м, DД = 295 мм;

– техническая колонна DТК = 168 мм на глубину 1950 м, DД = 215,9 мм;

– потайная колонна DХ = 127 мм, DД = 146 мм.

Таблица 12

Формулы для расчета элементов профиля ГС,
состоящего из двух плоских участков

Номер участка

ai

hi

li

1

a1 = 0

h1 = hв

l1 = hв

2

a2 = R1(1 – cos α)

h2 = R1sin α

3

a3 = h3tg α

h3 = HD – (h1 + h2 + h4)

4

a4 = R2(1 – cos α)

h4 = R2sin α

Итого в точке D

5

a5 = R3(1 – cos αкр)

h5 = R3sin αкр

6

a6 = R4cos αкр

h6 = R1(1 – sin αкр)

h6 = R1(1 – sin αкр)

7

a7 = lг

h7 = 0

l7 = lг

Итого

по скважине

На первых двух искривленных участках предполагается использовать отклоняющую компоновку Д 215,9; К 215; ШО-195;
ТСШ1-195; БТ, обеспечивающую искривление ствола, с радиусом 450 м, т.е. R1 = R2 = 450 м. На участке V набор ЗУ предполагается осуществлять с помощью ДР 195, обеспечивающего R3 = 180 м.

Дальнейшее искривление в продуктивном пласте предполагается осуществлять с помощью ДР 127 (R4 = 135 м).

Угол входа в пласт определим равным αкр = 74,36°.

Координаты точки D:

Рис. 42. Координата точки D

Рис. 43. Координата точки D

Рис. 44. Координата точки D

Рис. 45. Координата точки D

Рис. 46. Координата точки D

Азимут участка OD:

Рис. 47. Азимут участка OD

Длина горизонтальной проекции участка OD:

Рис. 48. Длина горизонтальной проекции участка OD

Зенитный угол на участке стабилизации:

Рис. 49. Зенитный угол на участке стабилизации

1-й участок:

a1 = 0; h1 = hв = 330 м; l1 = hв = 330 м.

2-й участок:

Рис. 50. 2-й участок

Рис. 51. 2-й участок

Рис. 52. 2-й участок

3-й участок:

Рис. 53. 3-й участок

Рис. 54. 3-й участок

Рис. 55. 3-й участок

4-й участок:

Итого в точке D:

5-й участок:

6-й участок:

7-й участок:

a7 = lг = 500 м; h7 = 0; l7 = lг = 500 м.

Итого по скважине:

После чего заполняем табл. 13.

Таблица 13

Результаты расчета элементов профиля ГС, состоящего
из двух плоских участков

Номер участка

ai, м

hi, м

li, м

Применяемая компоновка

1

0

330

330

0–30 м: Д 394; УБТ 30–300 м: Д 295,3; 3ТСШ 1-240; Ц; УБТ 178–50 м; БТ 300-330м: Д215,9; 3ТСШ1-195;

УБТ 178–50 м

2

20,9

135,5

137,6

Д215,9; К215,4; ШО-195; ТСШ1-195; БТ

3

371,2

1175,7

1232,9

Д215,9; Ц210–212; 3ТСШ1-195; УБТ; БТ или Д215,9; К215,4; Ц212; 3ТСШ1-195; УБТ; БТ

4

20,9

135,5

137,6

Д215,9; К215,9; ДР 195(γ = 1,5°); ТС;БТ

Итого в точке D

413,0

1776,7

1838,2

 

5

131,5

173,3

233,6

Д146; К146; ДР127; ТС; БТ

6

36,4

5,0

36,9

Д146; К146; ДР127; ТС; БТ

7

500

0

500

Д146; Ц144; ДР 127; ТС;БТ

Итого по скважине

1080,9

1955,0

2608,6

 

Проектные координаты характерных точек профиля скважины приведены в табл. 14.

Проектные план и профили ГС в соответствии с проведенными расчетами показаны на рис. 14.

Таблица 14

Координаты характерных точек профиля скважины

Точки профиля

X

Y

H

α

φ

O

0

0

0

0

A

0

0

330

0

B

19,4

7,6

465,5

17,5

21,4

C

365,1

143,1

1641,2

17,5

21,4

D

384,5

150,7

1776,7

0

-

E

300

50

1950

74,36

230

F

276,6

22,1

1995,0

0

230

K

44,8

–360,9

1955,0

0

230

3.5.3. На основании геологических исследований были проведены расчеты трёхинтервального профиля с участком стабилизации зенитного угла для проводки скважины на Приобском месторождении.

Необходимо определить:

1) интервал набора угла;

2) длина участка стабилизации;

3) длину горизонтального участка;

4) выход траектории скважины на кровлю пласта с заданными параметрами.

Исходными данными для расчёта являются:

– глубина кровли Hкр – 1950 м и подошвы H11;

– отход А по кровле пласта 167 м;

– длинна вертикального hв участка 175 м;

– радиус искривления на участке набора зенитного угла R;

– конструкция скважины;

Значения Hкр, H11, А обычно задаются геологической служ-
бой НГДУ.

Значения радиуса искривления R определяется выбранным типоразмером отклоняется и имеющимися ограничениями на интенсивность искривления.

Максимальный зенитный угол α (зенитный угол наклонно-прямолинейного участка) рассчитывается по формуле

(55)

где H1 = Hкр – hв; A1 = A – R.

Воспользуемся формулами для определения длин всех участков и их горизонтальных и вертикальных проекций.

Расчет трёхинтервального профиля наклонно направленной скважины

Дано:

глубина кровли Hкр = 1910 м;

отход по кровле пласта А = 167 м;

длина вертикального участка скважины hв = 175 м;

проектная глубина спуска кондуктора 450 м.

Требуется рассчитать трёхинтервальный профиль скважины с участком стабилизации зенитного угла.

Решение.

3.5.4. Вычислим вспомогательный угол


Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074