28.Основні лінії та площини тригранника зв'язаного з просторовою кривою.

Нормаллю до просторової кривої стане будь-яка пряма, перпендикулярна до дотичної у даній точці. Нормалей можна провести безліч, але дві з них, що утворюють декартову прямокутну систему координат, становлять особливий інтерес.

Головною нормаллю (рисунок 4) називається пряма, яка проходить від розглядуваної точки до центра кривизни. З головною нормаллю збігається лінія радіуса кривизни.

Рисунок 4 – Схема тригранника, зв’язаного з просторовою кривою С

Бінормаллю кривої у розглядуваній точці називається направлена пряма, яка проходить через цю точку і утворює разом з додатною дотичною та головною нормаллю праву систему декартових прямокутних осей координат.

Осі цього тригранника утворюють площини які називаються нормальною (площина яка проходить через головну нормаль та бінормаль і перпендикулярна до дотичної), випрямляючою (площина, яка проходить через бінормаль та дотичну і перпендикулярна до головної нормалі), стичною (площина, яка проходить через головну нормаль та дотичну і перпендикулярна до бінормалі).

29.Кривизна та кручення кривої.

Кривизну або ступінь викривленості плоскої кривої у математиці визначають відношенням суміжного кута до довжини відповідної дуги . , де – середня кривизна дуги ;

– суміжний кут, утворений двома дотичними у точках А та В.

Свердловина може викривлятись як з постійною інтенсивністю, так і зі змінною.

Зміна апсидального кута свердловини близька математичному поняттю кручення « ». Алгебраїчно абсолютна величина кручення у даній точці кривої дорівнює границі відношення кута повороту бінормальної дуги , що стягується до даної точки, до довжини дуги (град/м). Геометрично кручення є величина, яка характеризує ступінь відхилення кривої від площини.

Кручення плоскої кривої дорівнює нулю. Радіус кручення . Практично кручення свердловини, якщо її азимутальне викривлення менше ніж є невеликим. При більших азимутальних викривленнях траса свердловини починає наближатись до гвинтової лінії. При цьому, якщо відомі рівняння кругового циліндра, боковою поверхнею якого свердловина описує гвинтову лінію і коефіцієнт пропорціональності кривизну та кручення свердловини можна визначити за такими спрощеними формулами: , , де – кривизна свердловини на розглядуваному інтервалі, рад/м;

– кручення свердловини на тому ж інтервалі, рад/м;

– радіус кругового циліндра, боковою поверхнею якого свердловина описує гвинтову лінію, м;

– коефіцієнт пропорціональності.

В координатній системі , центр якої суміщений з центром гвинтової лінії, рівняння кругового циліндра завжди буде мати вигляд:

.

30. Негативні наслідки викривлення свердловин.

Довільне викривлення свердловин у більшості випадків відіграє негативну роль і вкрай небажане. У результаті викривлення свердловини виникають ускладнення, які негативно впливають на процес подальшого буріння свердловини, її експлуатацію та розробку родовища. Викривлення свердловини може призвести до значних помилок при оцінці родовища, якщо відхилення від заданого направлення не заміряється та не враховується. В результаті того, що викривлення свердловин не буде враховано, може бути завищена потужність пласта або спотворена розвідувальна сітка. Викривлення свердловини може також призвести до вибору неправильного способу розкриття продуктивних пластів.

Крім того, довільне викривлення свердловин створює технічні труднощі у процесі буріння, основними з яких є:

1. Збільшується довжина ствола свердловини, витрати на її спорудження, сила тертя між трубами та стінками свердловини.

2. Ускладнюється виконання спуско-підіймальних операцій через затягування при підйомі та посадках при спуску.

3. Інтенсифікується знос елементів бурильної колони, що зумовлює збільшення її аварійності.

1. Зростають затрати потужності на буріння.

4. Посилюється жолобоутворення та обвалювання порід у місцях перегину ствола внаслідок тертя бурильної колони об стінку свердловини.

2. Інтенсифікується знос обсадних колон.

5. Утруднюється спуск обсадних колон у місцях різких перегинів (викривлень) ствола свердловини.

6. Погіршується якість цементування внаслідок ексцентричного розташування обсадних колон у свердловині.

7. Виникає небезпека зім'яття обсадних колон у місцях перегинів ствола.

8. Збільшується об'єм інклінометричних замірів у свердловині та ускладнюється проведення цих робіт.

Негативні наслідки викривлення свердловин проявляються і після здачі її в експлуатацію.

1. Порушується сітка розробки родовища.

2. Погіршується ізоляція продуктивних горизонтів.

3. Інтенсифікується знос та можливе протирання обсадних колон, насосно-компресорних труб та насосних штанг.

4. Частіше намиваються піскові корки та частіше відбувається відкладання парафінів.

5.Ускладнюється процес проведення підземного та капітального ремонтів свердловин.

6. Погіршується ізоляція продуктивних горизонтів.

7.Ускладнюється контроль за станом родовища у процесі його розробки.

При геологічній інтерпретації фактичного матеріалу спотворюються дані про фактичні запаси нафти, глибини залягання порід, кути їх падіння та товщини пластів.

В результаті можуть бути неправильно запроектовані глибини спуску обсадних колон, що призведе до невдалого розмежування пластів. Погіршуються умови орієнтованого відбору керна, пластового флюїду, а також ускладнюється прив'язка до реперних точок.