Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Бурение ННС.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
1.94 Mб
Скачать

10.5. Расчет параметров фактического профиля скважины

10.5.1. Положение текущего забоя скважины

Положение текущего забоя скважины определяется, руководствуясь данными инклинометрии ствола (длина ствола, зенитный угол, азимут), несколькими расчетными методами определения декартовых координат:

  • балансно-тангенциальным;

  • методом сферического треугольника;

  • методом усредненных углов;

  • методом наименьшей кривизны.

Балансно-тангенциальный метод

Координаты ствола скважины определяются по следующим зависимостям:

ΔNorth = ΔL/2∙(sin α1∙cos φ1 + sin α2∙cos φ2);

ΔEast = ΔL/2∙(sin α1∙sin φ1 + sin α2∙sin φ2);

ΔVert = ΔL/2∙(cos α1 + cos α2) , где:

- α1, α2 – зенитные углы начала и конца участка ствола скважины;

- φ1, φ2 – дирекционный азимут (с прибавкой магнитного склонения для данного региона к магнитному азимуту) начала и конца участка;

- ΔL – длина участка по стволу, м

Метод усредненных углов.

ΔNorth = ΔL∙ sin ((α1 + α2 )/2)∙ cos ((φ1 + φ2)/2);

ΔEast = ΔL∙ sin ((α1 + α2 )/2)∙ sin ((φ1 + φ2)/2);

ΔVert = ΔL∙ cos ((α1 + α2 )/2);

Метод сферического треугольника.

Координаты рассчитанные по этому методу наиболее полно отвечают предъявленным требованиям к точности расчета пространственного профиля скважины:

A = sin α2∙sin Δφ;

W = sin α2∙cos α1∙cos Δφ - sin α1∙cos α2;

G = arcsin √A2 + W2 ;

E = 57.3 ∙ tg G / G ;

ΔNorth = ΔL/2∙(sin α1∙cos φ1 + sin α2∙cos φ2) ∙ E ;

ΔEast = ΔL/2∙(sin α1∙sin φ1 + sin α2∙sin φ2) ∙ E ;

ΔVert = ΔL/2∙(cos α1 + cos α2) ∙ E ;

Метод наименьшей кривизны.

Метод разработан Американским Нефтяным Институтом, стандартизован и применяется специалистами зарубежных фирм при проводке скважин.(Minimum curvature method, Mason.C.M., and Taylor. N.L., SPE 3362)

DL = arccos (cos (α2 – α1) - sin α1 ∙ sin α2 ∙ (1 – cos (φ2 - φ1)); - угол охвата;

RF = 2/DL ∙ tg (DL/2) – ratio factor;

ΔNorth = ΔL/2∙(sin α1∙cos φ1 + sin α2∙cos φ2) ∙ RF ;

ΔEast = ΔL/2∙(sin α1∙sin φ1 + sin α2∙sin φ2) ∙ RF ;

ΔVert = ΔL/2∙(cos α1 + cos α2) ∙ RF .

Кроме декартовых координат в программу расчета траектории ствола скважины следует включать следующие расчетные величины:

  • смещение (отход) в проектной плоскости,

  • удлинение ствола скважины,

  • отход от проектной плоскости,

  • дирекционный угол (азимут смещения забоя),

  • интенсивность искривления (или радиус искривления) ствола скважины.

      1. Расчет параметров траектории ствола скважины.

Смещение в проектной плоскости.

Sпр.пл. = Ni ∙ cos (Azd) + Ei ∙ sin (Azd) , где:

- Ni - текущая северная координата;

- Ei - текущая восточная координата;

- Azd - проектный дирекционный азимут.

Отход от проектной плоскости.

- ΔSi = ΔSi-1 + ΔL ∙ sin ((α1 + α2 )/2)∙ sin ((φ1 + φ2)/2)-Azd);

Удлинение ствола скважины.

Δl = Li - Verti

Интенсивность искривления (пространственная).

i = ((α2 - α1)2 + ((φ2 - φ1) ∙ sin ((α1 + α2 )/2))2)½ ;

Интенсивность искривления (по углу).

i = Δα ⁄ ΔL

Дирекционный угол.

Расчет дирекционного угла производится по нескольким формулам, в зависимости от того, в какую четверть круга попадает горизонтальная проекция забоя:

Если: Ni > 0 , Ei > 0, β = │arctg (Ei / Ni │;

Ni > 0 , Ei < 0, β = │arctg (Ni / Ei)│+ 270˚

Ni < 0 , Ei > 0, β = │arctg (Ni / Ei)│+ 90˚

Ni < 0 , Ei < 0, β = │arctg (Ei / Ni)│+ 180˚