Расчет профиля горизонтальной скважины.
Профиль горизонтальной скважины состоит из направляющей части и горизонтального участка. Направляющая часть профиля горизонтальной скважины может включать вертикальный участок, участок начального искривления, тангенциальный участок и участки увеличения зенитного угла или состоять только из вертикального участка и участка увеличения зенитного угла.
Горизонтальный участок может быть выполнен в виде восходящей или нисходящей дуги окружности, т.е. быть вогнутым или выпуклым, а также прямолинейным или волнообразным. Горизонтальный участок в зависимости от угла падения продуктивного пласта может быть расположен под любым заданным углом к вертикали, в том числе и под углом 90°.
Направляющая часть профиля горизонтальной скважины и ее горизонтальный участок могут рассчитываться отдельно. Однако они должны быть сопряжены друг с другом.
Назначение направляющей части профиля горизонтальной скважины заключается в выведении ствола под определенным углом в точку продуктивного пласта с заданными координатами. Поэтому при расчете этой части профиля горизонтальной скважины кроме проектной глубины и отклонения ствола скважины от вертикали необходимо задавать величину зенитного угла на проектной глубине. Кроме того, как правило, задается величина радиуса кривизны участка увеличения зенитного угла скважины. При дальнейшем изложении приняты следующие условные обозначения: Н - проектная глубина направляющей части профиля скважины (глубина начала горизонтального участка); А — проектное смещение профиля скважины на проектной глубине; a - зенитный угол на проектной глубине (угол входа ствола скважины в продуктивный пласт); Нв — длина вертикального участка; L — длина тангенциального участка направляющей части профиля; Нг — глубина в конце горизонтального участка; Аг - смещение скважины в конце горизонтального участка; aг — зенитный угол в конце горизонтального участка; Lг - длина горизонтального участка; Sп - протяженность горизонтального участка; g1 ~ угол охвата первого интервала волнообразного горизонтального участка; Т - предельное смещение горизонтального участка в поперечном направлении; Т1, Т2 — предельное смещение двухинтервального горизонтального участка в поперечном направлении вверх и вниз соответственно; ai - зенитный угол в конце i-ro участка профиля; .Rг1 Rг2 — радиус кривизны первого и второго интервалов волнообразного горизонтального участка соответственно; Rг ~ радиус кривизны горизонтального участка.
НАПРАВЛЯЮЩАЯ ЧАСТЬ ПРОФИЛЯ
Методика расчета направляющей части профиля горизонтальной скважины основана на решении системы уравнений проекций участков профиля на вертикальную и горизонтальную оси.
При этом расчет профиля горизонтальной скважины сводится к определению длины вертикального участка Нв и радиуса кривизны одного из участков или длины тангенциального участка, если он имеется, при заданных остальных параметрах профиля (см. рис. 8.3).
Профиль 1. Исходные данные для расчета: Н, А, a.
Расчет:
Asma^ (4.1) 1-coso. R-11'11^ (4-2) sin a
Профиль 2. Исходные данные для расчета: Н, A, a, o.i, Rl.
Расчет:
Нв = Н – [ Аsina / (1 - cos a)]
R =( Н – Нв ) / sina
Профиль 2. Исходные данные для расчета: Н, А, a, a1, R1.
Расчет:
Нв = Н – R1sina - R2 (sina - sina1)
R2 = А – R1 (1-cosa1) / (cosa1 - cosa)
Профиль 3. Исходные данные для расчета: Н, А, a, a1, R1, R3.
Расчет:
Нв = Н – R1sina1 – R3 W1 - L cosa
L = [A – (1 – cosa1)R1 – R3V1 ] / sina
где W1 = sina - sina1; V1 = cosa1 - cosa
Профиль 4. Исходные данные для расчета: Н, A, a, a1, R1, R3, a3, R4.
Расчет:
Нв = Н – R1sina1 – R3 W2 - L cosa1 –R4W3
где W2 = sina3 - sina1 W3 = sina - sina3
L = [ A – (1 - cosa1) R1 – R3V2 – R4V3] / sina1
где V2 = cosa1 - cosa3 V3 = cosa3 - cosa
Профиль 5. Исходные данные для расчета: Н, A, a, a1, R1, R2, a2.
Расчет:
Нв = Н – R1sina1 – R2 W4 – R3W5
где W4 = sina2 - sina1 W5 = sina - sina2
R3 = [A – R1 (1 - cosa1)R2V4] / V5
где V4 = cosa1 - cosa2 V5 = cosa2 - cosa
Вертикальную и горизонтальную проекцию, а также длину каждого участка профиля можно рассчитать с использованием известных формул, приведенных в табл. 8.1.
ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ УЧАСТОК ПРОФИЛЯ
Изложенная ниже методика расчета профиля горизонтального участка скважины учитывает прежде всего цель строительства горизонтальной скважины, которая заключается в продольном вскрытии продуктивной части нефтегазосодержащего пласта. Поэтому геометрия горизонтального участка должна соответствовать форме той части пласта, где предполагается расположить горизонтальный участок.
Другими словами, горизонтальный участок должен располагаться вдоль продуктивной части пласта и не выходить за границы нефтегазосодержащей его части.
Таким образом, основные параметры, определяющие геометрию горизонтального участка, следующие: a – зенитный угол в начале горизонтального участка; Sп — протяженность горизонтального участка по пласту, т.е. длина проекции горизонтального участка на касательную к началу горизонтального участка.
Прямолинейный горизонтальный участок:
вертикальная проекция
Нг = Sп cosa + Н
горизонтальная проекция
Аг = Sп sina +А
Дата добавления: 2016-06-18; просмотров: 3287;