основы проектирование направленного и горизонтального бурения 27. Основы проектирование направленного и горизонтального бурения
 Скачать 1.12 Mb.
|
|
ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЕ НАПРАВЛЕННОГО И ГОРИЗОНТАЛЬНОГО БУРЕНИЯ Применение наклоннонаправленных скважин связано с обнаружением новых нефтеносных горизонтов, залегающих в труднодоступных для бурения вертикальных скважин условиях Успешное и широкое применение направленного бурения турбобуром позволило осуществить бурение многозабойных, многоствольных и кустовых скважин. история развития направленного бурения; основные термины и определения Направленное бурение - это бурение скважин с использованием закономерностей естественного искривления и с помощью технологических приемов и технических средств для вывода скважины в заданную точку. При этом искривление скважины обязательно подвергается контролю и управлению. Области применения направленного бурения Бурение под море, озера и искусственные сооружения. • Бурение с площадок ограниченных размеров по условиям рельефа. • Разработка крутопадающих залежей углеводородов. • Кустовое бурение. • Бурение горизонтальных скважин. • Бурение дополнительных стволов из бездействующих скважин. • Многозабойное (радиальное) бурение. • Бурение с морских буровых платформ и насыпных оснований. • Обход мест сложных аварий. • Обход зон обвалов, поглощений. • Глушение фонтанов Кривизна стволов скважин При спуске в скважину на кабеле или на достаточно гибких бурильных трубах жестких снарядов, имеющих форму простого или ступенчатого цилиндра, их прохождение в искривленных участках ствола определяется формой и интенсивностью искривления, разницей диаметров скважины и снаряда, а также длиной и формой последнего. Следует различать два вида искривления скважин: 1) угловое, резкое, когда набор угла происходит в какой-либо точке (на отрезке столь малой величины, что его можно принять за точку); 2) плавное, когда набор угла происходит на интервале определенной длины, равной или большей, чем длина опускаемого снаряда Классификация трасс скважин В практике разведочного бурения скважины разделяют на картировочные, поисковые, разведочные, структурные и опробовательские. По углу заложения все скважины разделены на вертикальные, наклонные и горизонтальные. По характеру кривизны трасс различают прямолинейные, плоско-искривленные и пространственно-искривленные. Причины вызывающие естественное искривление При бурении всеми существующими способами в той или иной мере имеет место произвольное отклонение стволов скважин от заданного направления. Причины отклонения скважин от заданного направления разделяются на три основные группы: - организационно-технические; технологические; - геологические К организационно-техническим причинам искривления скважин относят: - неточную установку бурового станка или его шпинделя при заложении скважины; - несоосное забуривание ствола при переходах с большего диаметра скважины на меньший диаметр; - использование деформированных бурильных и колонковых труб, некачественно изготовленных компоновок, например, с несоосно нарезанными резьбовыми соединениями, буровых станков с чрезмерным люфтом вращателя Данная группа причин естественного искривления скважин вызвана реализацией той или иной технологии бурения скважин и может быть связана прежде всего- со способами бурения (способы разрушения горных пород); - с типом, конструкцией и диаметром бурового наконечника- с параметрами режима бурения- с конструкцией буровой компоновки, типом бурильной колонны- с механикой работы (видом движения) деформированной колонны бурильных труб Технологические причины искривления скважин Влияние геологических условий на процесс естественного искривления скважин в основном определяется тем, что скорость разрушения породы (или различных пород, слагающих забой) в отдельных точках забоя и стенки скважины различна Механизм искривления Механизм искривления скважин Основная причина искривления скважин неравномерное разрушение горной породы на забое, что происходит в результате действия различных сил и опрокидывающих моментов, действующих на породоразрушающий инструмент. Все эти силы и моменты можно привести к одной равнодействующей силе и главному моменту. 1)Искривления ствола за счет фрезерования стенки скважины 2) Искривление за счет асимметричного разрушения породы на забое скважины 3)Искривление скважин за счет одновременного фрезерования стенки и асимметричного разрушения забоя Методика выявления закономерностей естественного искривления скважин Направление искривления в основном зависит от влияния геологических особенностей разреза. В то же время на интенсивность искривления влияет совокупность геологических, технологических и технических факторов. Перед каждой скважиной на стадии предварительной или детальной разведки ставится конкретная задача—пересечь рудное тело (залежь) в точке с определенными координатами Произвольное естественное искривление скважин, в особенности при разведке глубокозалегающих крутопадающих рудных тел, резко искажает проектную разведочную сеть, снижая качество разведки и требуя дополнительных объемов буровых работ Наличие корреляционной зависимости двух или нескольких величин означает, что между ними имеется определенная взаимосвязь, но она осложнена влиянием других, ещене выявленных величин или условий, в результате чего при определенных величинах x1 и х2 функция у = f (x1 х2) может иметь любое значение в определенном диапазоне. К подобным зависимостям с определенным допущением можно отнести зависимость естественного искривления скважин от глубины геологического строения разреза. Искривление скважины в каждой ноной точке отличается некоторым своеобразием. Однако всегда можно выделить несколько условий и факторов, которые сохраняют определенную устойчивость и могут рассматриваться как основные. К таким факторам, обусловливающим искривление скважин, следует отнести прежде всего способ бурения и его технологические режимные параметры, соблюдение относительного постоянства которых зависит от бурового персонала. В эту же категорию надо отнести угол заложения ствола скважины или ее зенитный угол на том интервале, где рассматривается интенсивность искривления. Определение вероятности вывода скважины в заданный участок геологического разреза При разведке месторождений по сети заданной плотности главное значение имеет величин и отхода скважин от заданных точек подсечения. Контур пределов допустимых отходом скважин можно ограничивать кругом, эллипсом, квадратом, прямоугольником. Последняя форма наиболее удобна для математических расчетов. Поэтому под понятием «заданный участок подсечение скважиной рудного тела» будем представлять прямоугольник, две стороны которого параллельны разведочному профилю, а две другие — перпендикулярны ему. Отход забоя скважины от заданной (в плане) точки по линии разведочного профиля и перпендикулярно ему обычно допускается и пределах 20—25% от принятых размеров разведочной сети. Это определяет стороны допускаемого прямоугольного участка подсечения рудного тела Зная уравнение естественного искривления и размеры заданного прямоугольного участка подсечения рудного тела, можно с помощью различных математических методов дать количественную оценку вероятности попадания ствола скважины пределы этого участка |