Положение точки входа в заданный объект на горизонтальном участке

Проектирование профиля скважины

О скважинах с большим, средним или малым радиусом искривления

Все профили скважин (с большим, средним и малым радиусами искривления) имеют свое назначение. В некоторых случаях преимущество одного из профилей над остальными очевидно. В других случаях можно с успехом воспользоваться не одним, а несколькими профилями. Некоторые буровые подрядчики на отдельных месторождениях пробурили скважины с большим и средним радиусами искривления, прежде чем решать, какой из них лучше отвечает требованиям проекта. Появилась тенденция применять на одной и той же скважине профиль с комбинацией большого и среднего радиусов искривления.

Настоящий раздел посвящен следующим вопросам:

Описанию параметров, которые следует принимать во внимание при проектировании профиля горизонтальной скважины.

Методике выбора профиля и обоснованию приоритета одного профиля над другим.

Почему некоторые проектные параметры более важны, чем другие, для конкретного профиля.

Положение точки входа в заданный объект на горизонтальном участке

Положение точки входа в заданный объект на горизонтальном участке относительно положения устья скважины играет ключевую роль в выборе профиля скважины. Большой радиус искривления становится менее подходящим при уменьшении расстояния между точкой входа в заданный объект и устьем скважины. Это происходит просто потому, что, исходя из геометрических размеров, становится невозможным войти в пласт в желательном месте. В конце концов горизонтальное отклонение уменьшается до такого размера, что искривление по большому радиусу становится невыполнимым. В особых случаях, например, при бурении вторых стволов останется единственный выбор - профиль с малым радиусом искривления. Однако профили со средним и большим радиусами искривления могут использоваться в случаях, если:

Положение точки входа в пласт на горизонтальном участке не является решающим критерием или-

Горизонтальная проекция между устьем скважины и заданной точкой входа в пласт оказывается (или может быть выполнена) достаточно большой и точка отклонения скважины от вертикали находится на сравнительно небольшой глубине. Например, устье скважины и/или точка отклонения скважины от вертикали могут быть смещены в удобное место.

Приведенные ниже примеры показывают взаимосвязь следующих параметров проектного профиля скважины:

Положение заданной точки входа в пласт

Положение устья скважины (SL)

Минимальная интенсивность набора зенитного угла (BURmin)

Точка отклонения скважины от вертикали (КОР)

Пример 1

Рассмотрим следующий пример. Положение заданной точки входа в пласт (ТЕР) дано, но положение устья скважины (SL) совершенно произвольно.

Задача: Определить минимально возможную интенсивность набора зенитного угла (BUR) при следующих допущениях:

1. Точка отклонения скважины от вертикали (КОР) может быть в любом месте.

Для отклонения скважины от вертикали до зенитного угла 90° будет использоваться только один участок набора зенитного угла.

Решение: Наименьшее значение интенсивности набора зенитного угла (BUR) возможно при самой малой глубине положения точки отклонения скважины от вертикали (КОР), которая в нашем примере соответствует земной поверхности. Так как мы используем постоянную интенсивность набора зенитного угла (BUR), для того, чтобы попасть в заданную точку входа в пласт при зенитном угле 90° вертикальная проекция участка от точки отклонения скважины от вертикали (КОР) должна быть равна горизонтальному отклонению (Н).

Следует отметить, что интенсивность набора зенитного угла (BUR) однозначно связана с радиусом кривизны уравнением:

где: R - в футах, a BUR в градусах на 100 футов

Также необходимо отметить, что:

Объединив эти два уравнения, получаем решение для BUR_min:

Случай 1: Случай 2:

Дано TVD_тер = 5,000 футов Дано TVD_тер = 500 футов

Найти BUR Определить BUR

Решение: Решение:

Решение: При допусках, сделанных в случае 1, можно использовать профиль или с большим или со средним радиусом искривления. Однако в случае 2 профиль с большим радиусом искривления нельзя использовать из-за малой глубины скважины по вертикали (TVD) в заданной точке входа в пласт (ТЕР). По общему мнению, допущение о нахождении точки отклонения скважины (КОР) у поверхности или вероятность расположения точки входа в пласт (ТЕР) на глубине 500 футов очень сомнительны. Однако, рассмотрим следующий пример.

Пример 2

Даны положение точки входа в пласт (ТЕР) и предполагаемое (SL) положение устья скважины.

Задача: Определить минимально возможную интенсивность набора зенитного угла (BUR) при тех же условиях, что и в примере 1.

Решение: Чтобы достичь точки входа в пласт (ТЕР) при угле в 90 град., вертикальная проекция участка от КОР до ТЕР должна быть равна горизонтальному отклонению от КОР до ТЕР. При этом КОР фиксируется в положении, показанном на рис. 2-2.

Таким образом, мы видим, что: Теперь определим минимальную величину BUR аналогично тому, как это делалось в примере 1.

Случай 1:

Дано: tvd_tep = 5,000 фут. Н = 2,000 фут

Решение:Чтобы подойти к ТЕР под углом в 90 град., расстояние от КОР до tvd_tep, должно равняться Н

Следовательно, КОР находится на глубине 3,000 фут по вертикали (TVD). Таким образом, необходимая интенсивность BUR составляет:

Так как скважина с большим радиусом искривления имеет максимальную интенсивность набора зенитного угла 6° /100 фут, это решение допускает проектирование горизонтальной скважины с большим радиусом искривления. Следует отметить, что средний радиус искривления может быть запроектирован, если увеличить глубину КОР.

Случай 2:

Дано: tvd_tep = 5,000 фут.

Н=500 фут.

Решение:

R=H=500 фут.

Так как такая величина интенсивности набора зенитного угла (BUR) превышает 6/100 фут, в этом случае имеем дело с проектированием скважины со средним радиусом искривления. Следует отметить, что профиль с большим радиусом искривления невозможен.

За помощью при этих расчетах следует обратиться к рис. 2.5 - 2.8.

Например, рис. 2-5 можно использовать, чтобы определить, что минимально возможное горизонтальное отклонение для профиля с одним участком искривления по большому радиусу составляет 955 фут, который соответствует интенсивности набора зенитного угла 6°/100 фут. Следовательно, в случае 2, описанном выше, чтобы обеспечить большой радиус искривления, устье скважины должно быть сдвинуто от точки входа в пласт (ТЕР) по крайней мере на 455 фут (по вертикальной проекции).

Рис. 2.5 Зависимость интенсивности набора зенитного угла от горизонтального отклонения для горизонтальных скважин с одним криволинейным участком (м).

Рис. 2.6 Зависимость интенсивности набора зенитного угла от горизонтального отклонения для горизонтальных скважин с одним криволинейным участком искривления (м).

Рис. 2.7 Зависимость интенсивности набора зенитного угла от горизонтального отклонения для горизонтальных скважин с одним криволинейным участком искривления (фут).

Рис. 2.8 Зависимость интенсивности набора зенитного угла от горизонтального отклонения для горизонтальных скважин с одним криволинейным участком искривления (фут).