Расчет проектного профиля скважины

 

Знание вероятностных значений кривизны оси скважины на различных ин-тервалах глубин в различных породах позволяет рассчитать и построить проектный профиль скважины с учетом ее естественного искривления.

Основой расчета проектного профиля является наличие зависимости изме­нения величины зенитного угла от глубины скважины и, соответственно, от свойств горных пород, пересекаемых скважиной. При расчете проектного профи­ля ствола обычно пренебрегают возможным азимутальным искривлением скважиныи проектируют проведение скважины в одной вертикальной плоскости, проходящей по разведочной линии.

Для установления закономерностей естественного искривления скважин применяются специальные методики сбора и обработки данных инклинограмм по ранее пробуренным скважинам. При смещении проектируемых скважин из иссле­дованной области и соответствующего изменения проектного геологического разрезаследует откорректировать, если это возможно, вероятностные значения кри­визны ствола скважины на соответствующих интервалах.

Другими словами, вероятностные значения кривизны ствола связывают не только с интервалами глубин, а с тем или иным комплексом пород пересекаемых скважиной.

 

Таким образом, если заданы (известны) возможные значения кривизны ствола на интервалах длины скважины: L1, L2, ....Li (или на интервалах глубин: Н1, Н2 …Нi), то в задачу расчета проектного профиля ствола скважины входит установление точки заложения, угла наклона, глубины (или длины ствола) и угла встречи стволом скважины пласта полезного ископаемого.

Определив путем расчета значение конечного зенитного угла θК (на интер­вале встречи с пластом полезного ископаемого), проверяется необходимое усло­вие встречи скважиной последнего пласта полезного ископаемого: угол встречи должен быть более 30°.

Так как угол встречи ψ равен:

ψ = 90° + θК - γ,

где γ - угол падения пласта полезного ископаемого.

то должно соблюдаться неравенство:

90° + θК - γ > 30°. (1)

Задавшись углом встречи оси скважины с плоскостью пласта ψ, можно оп­ределить конечный зенитный угол:

θК = ψ +γ - 90о .

Так как θк = fн), то при несоблюдении неравенства (1) задается большее значение начального зенитного угла.

Рассмотрим расчет профиля ствола на следующем примере, считая, что при постоянном значении кривизны ствола скважины на интервалах длины скважины L2 и L3 (рис. 23) проекции участков скважины на оси X и Y соответственно равны:

Х1 = L1 * sin θН1 (для первого прямолинейного

Н1 = L1 * cos θН1 участка)

Х2 = * (cos θН2 - cos θК2) (для второго криволинейного участка Н2 = * (sin θК2 - sin θН2) с интенсивностью искривления lθ2)

 

X3 =(1/K3)*(cos θ Н3 - cos θК3) (для третьего криволинейного участка

H3 =(1/K3)*(sin θК3 - sin θН3) с интенсивностью искривления Iθ3)

 

 

Рис. 23. Расчет проектного профиля скважины

 

Если заданы глубины Н1, Н2, ...Нi, то длина скважины на соответствующих участках будет равна:

где К - среднее значение кривизны скважины на данном интервале, рад/м. Кривизна скважины определяется выражением:

где l0 - интенсивность искривления скважины на данном участке, град/м. Радиус кривизны R на соответствующих криволинейных участках опреде­ляется выражением:

 

Определим значение зенитных углов в начале и в конце участков для при­веденной схемы (рис. 23), считая известными (заданными) значения: θн1, L1, L2, L3, l02, l03.

Тогда θк1 = θн1, так как первый участок прямолинейный. θн2 = θк1 как смежные углы, θк2 = l02* L2 + θн2 , или при известной глубине Н2:

θк2 = arcsin(H2*K2+sinθн2).

θн3 = θк2, а θк3 = lθ3* L3н3

И, наконец, смещение забоя скважины от устья на конечной глубине S=X1+X2+X3; глубина забоя от поверхности Н=Н12+H3, а длина ствола скважины L=L1+L2+L3.

В процессе бурения разведочных скважин часто возникает необходимость корректировки трассы скважины, т.е. изменение ее направления. В этом случае для искусственного искривления скважин, а также для забурки дополнительных стволов (многозабойное бурение) используют различные специальные техниче­ские средства. В первом приближении все клиновые отклонители можно разде­лить, на три основные группы:

1 - стационарные клиновые отклонители (стационарные клинья с полным
перекрытием забоя), неизвлекаемые, типа КОС;

2 - извлекаемые (съемные) клиновые отклонители, или съемные клинья, ба-
зирующиеся на использовании клиньев закрытого типа с неполным перекрытием забоя, типа СО, СНБ-КО;

3 - бесклиновые отклонители непрерывного действия, скользящего типа, Т3-3, СБС.

Некоторые технические и эксплуатационные данные стационарных клиньев и снарядов направленного бурении приведены в табл. 33.

Таблица 33

Параметры Стационарные клинья Съемные клинья Отклонители непрерывного действия
КОС КОС57 КОС СКО СО СНБ ТЗ-3 СБС СБС СБС
Размеры сна- ряда: диаметр, мм длина, м   57; 57; 57;73
6,92 6,3 4,8 6,1; 6,17 2,3 1,8;2,2 1,7 1,8 1,9
Диаметр породо-разрушающего инструмента,мм 36;46 46;59 59;
Максимальная глубина искривления,м - - - - не огр. не огр - - -

Продолжение табл. 33

Условие раскреп- ления снаряда в скважине, кН         8-13
Масса снаряда, кг         38; 28;
Режим бурения: осевая нагрузка, кН частота враще-ния, об/мин количество про- мывочной жид- кости, л/мин         1,5-6 0,5-8 15-25 13-25 15-20 20-25
        153- 67- 153-      
        40- 40- 40-90      
Интенсивность искривления, град/м         0,8 0,6 0,5-2 0,5-1,5 0,5-1,5 0,5- 1,5
Искривление скважины, град 1030' 2030' 2030' 2030' - - -

 






Дата добавления: 2016-06-18; просмотров: 2554; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2021 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.018 сек.