Самостоятельное изучение материала. Расчет профиля. Расчёт проектного профиля направленных и горизонтальных скважин
 Скачать 1.1 Mb.
|
|
НВ R1 α1  Н α3 А Длина тангенциального участка и зенитный угол α3 ствола скважины на проектной глубине Н определяются по формулам:
 где C =H-HB-R1×sina1+A-B×sina;   1 cos a1 = R1×(1-cosa1)+(H - H B- R1×sina1)× tga1;  =   2 × R3 × A - B × cos a1 - ( A - B )2 × cos2 a1 .Пример расчёта J-образного четырёхинтервального профиля наклонной скважины. Исходные данные: глубина спуска направления – 50 м; глубина спуска кондуктора – 500 м; 17 проектная глубина до кровли пласта Н = 1678 м; мощность продуктивного пласта – 30 м; глубина спуска эксплуатационной колонны – 1708 м; проектное смещение на кровле пласта А = 900 м; радиус кривизны участка начального искривления R1 = 382 м; радиус кривизны участка уменьшения зенитного угла R3 = 1900 м; длина вертикального участка НВ = 80 м; зенитный угол в конце участка начального искривления α1 = 30°; вскрытие пласта производится с уменьшением зенитного угла с интен-сивностью 0,5°/10 м. На основании исходных данных по формулам (3.7, 3.8) определяются ве-личина угла α3 и длина L тангенциального интервала ствола: B =382×(1-cos 30)+(1678-80-382×sin 30)× tg30=863,  =  2 × 1900 × 900 - 863 × cos30 - ( 900 - 863)2 × cos2 30 = 345 ,= 1678 - 80 - 382 × sin 30 + - × = C 900 863 sin 30 1643, cos 30  = 1643 - 345 =1298 м,
 По формулам (таблица 3.1) рассчитывается длина эксплуатационного участка профиля, а также его вертикальная и горизонтальная проекции. Параметры проектного профиля заносятся в таблицу 3.4. Таблица 3.4 – Параметры проектного четырёхинтервального J-образного профиля наклонно направленной скважины с проектным смещением 900 м
Четырёхинтервальный J-образный профиль наклонной скважины с про-ектным смещением 700 м приведён на рисунке 3.8.  Рисунок 3.8 – Четырёхинтервальный J-образный проектный профиль наклонно направленной скважины с проектным смещением 900 м 4.1 Профиль направляющей части горизонтальных скважин Профиль горизонтальной скважины состоит из направляющей и эксплуа-тационной частей. Эксплуатационная часть профиля расположена в продуктив-ном пласте и называется горизонтальным участком. Наличие такого участка является принципиальным отличием горизонтальной скважины от наклонной скважины, которое определяет методику проектирования и технологию про-водки горизонтальных скважин. При проектировании горизонтальных скважин используется только J-образный вид профиля.По величине радиуса кривизны направляющей частиразличают три вида профиля горизонтальной скважины – с большим, средним и малым радиусами кривизны (рисунок 4.1). 19  Рисунок 4.1 – Схемы горизонтальных скважин с большим (> 190 м), средним (30-190 м) и малым (10-30 м) радиусами кривизны большим (более 190 м) радиусом кривизны проектируют скважины, ко-торые имеют значительное проектное смещение и длину горизонтального уча-стка (600…1500 м и более). При строительстве таких скважин используется технология и техника наклонно направленного бурения, позволяющая получать максимальную интенсивность искривления в диапазоне 0,7…2,5 град. на 10 м проходки. Достоинства профиля с большим радиусом кривизны: - проводка скважины осуществляется с использованием обычных техни-ческих средств и технологии наклонного бурения; достигается максимальная длина горизонтального участка профиля; можно использовать различные технологии бурения, в том числе ротор-ный способ; возможность применения обычных обсадных и бурильных труб; нет жёстких ограничений на выбор схемы заканчивания скважины; удовлетворяет всем требованиям технологии геофизических исследова-ний и отбора керна. Недостатки: значительная протяжённость открытых участков ствола, а следователь-но, выше риски осложнений; большая длина ствола скважины приводит к увеличению времени буре-ния и стоимости скважины. 20 Профиль со средним радиусом кривизны применяют при строительстве новых скважин, а также боковых стволов. Проектирование профиля скважины осуществляют по радиусу 60…190 м, что соответствует интенсивности увели-чения зенитного угла от 10º/10 м до 3º/10 м при максимальной длине горизон-тального участка 450…900 м. Достоинства скважин со средним радиусом кривизны: уменьшение длины открытого ствола; возможность проводить каротаж и отбор керна с применением стандартных устройств; более высокая точность проводки скважины. Недостатки: необходимость использования некоторых видов специального бурового инструмента; требуются специальные забойные двигатели; значительные циклические нагрузки на бурильную колонну приводят к необходимости использования бурильных труб повышенной прочности; высокая интенсивность искривления ствола скважины ограничивает возможность выбора схемы заканчивания скважины. Горизонтальные скважины с малым радиусом кривизны применяют при строительстве скважин на месторождениях с низким пластовым давлением, находящихся на поздней стадии эксплуатации, а также для бурения боковых стволов. Профиль скважины с малым радиусом кривизны позволяет установить насосное оборудование в вертикальной части скважины, обеспечить наибольшую точность попадания её ствола в заданную область продуктивного пласта, а также производить бурение направляющей части профиля в межпластовых интервалах геологического разреза. При этом радиус кривизны ствола скважины составляет 10…30 м (интенсивность увеличения зенитного угла – 11…25º/10 м) при длине горизонтального участка от 90 м до 250 м. Для бурения скважин по малому радиусу в компоновку низа бурильной колонны включают гибкие трубы и укороченный забойный двигатель. Достоинства скважин с малым радиусом кривизны: минимальный интервал направленного бурения; высокая точность вскрытия пласта горизонтальным стволом; минимальная длина ствола. Недостатки: необходимо специальное буровое оборудование и инструмент; 21 ограничение по длине горизонтального интервала; проблемы, связанные с управлением азимутом, особенно при роторном бурении; нельзя использовать обычные системы для проведения каротажа скважины; ограничение на выбор схемы заканчивания. случаях, когда конструкция ствола скважины предусматривает установку в искривлённых интервалах ствола промежуточных колонн большого диаметра, используется комбинированный вид профиля. При таком виде профиля верхние интервалы, где располагается жёсткая обсадная колонна, проектируют с большим радиусом кривизны, а нижние – со средним или малым радиусом кривизны. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||