- •Введение
- •1.1. Построение схемы расположения устьев скважин
- •1.2. Определение очередности бурения скважин в кусте и длины вертикальных участков
- •Глава 2 расчет и построение профиля наклонной скважины
- •2.1. Выбор типа профиля
- •2.2. Требования к кривизне наклонных скважин (ограничения на интенсивность искривления)
- •2.3. Выбор компоновок для бурения наклонных скважин - 2.3.1. Компоновка низа бурильной колонны (кнбк) для бурения вертикальных участков
- •Кнбк, применяемые в Западной Сибири
- •2.3.2. Кнбк для участков набора зенитного угла
- •2.3.2.1. Ориентируемые компоновки
- •2.3.2.2. Определение расчетной интенсивности искривления ствола скважины при использовании турбинных (электро-) отклонителей
- •2.3.2.3. Неориентируемые компоновки для увеличения (донабора) зенитного угла
- •2.3.4. Компоновки для уменьшения зенитного угла
- •2.3.3. Компоновки для бурения участка стабилизации (прямолинейно-наклонного)
- •Интенсивность уменьшения зенитного угла и радиус кривизны при использовании компоновок без центраторов
- •Закономерности уменьшения зенитных углов при использовании различных компоновок
- •2.3.5. Компоновки, позволяющие бурить различные участки наклонной скважины
- •2.4. Расчет профилей наклонно направленных скважин
- •2.4.1. Расчет трехинтервального профиля с участком стабилизации зенитного угла
- •Пример расчета
- •Формулы для расчета трехинтервального профиля с участком стабилизации зенитного угла
- •Результаты расчета трехинтервального профиля участком стабилизационного угла
- •2.4.2 Расчет трехинтегрального профиля с участком падения зенитного угла
- •Пример расчета
- •Формулы для расчета трехинтервального профиля с участком падения зенитного угла
- •Результаты расчета трехинтервального профиля с участком падения зенитного угла
- •2.4.3. Расчет четырехинтервального профиля
- •Формулы для расчета четырехинтервального профиля
- •Пример расчета
- •Результаты расчета четырехинтервального профиля
- •2.5. Расчет профиля скважины с горизонтальным окончанием
- •2.5.1. Устье гс находится в одной плоскости с горизонтальным окончанием
- •Формулы для расчета плоского профиля скважин с горизонтальным окончанием
- •Пример расчета
- •Результаты расчета плоского профиля скважины с горизонтальным окончанием
- •2.5.2. Устье не лежит в плоскости горизонтального ствола
- •Pис. 13. Схема профиля скважины с горизонтальным окончанием
- •Формулы для расчета элементов профиля гс, состоящего из двух плоских участков
- •Пример расчета
- •Результаты расчета элементов профиля гс, состоящего из двух плоских участков
- •Координаты характерных точек профиля скважины
- •Построение фактических плана и профиля скважины
- •Инклинограмма скважины
- •— План и профиль скважины, построенные по данным прогноза с использованием различных компоновок; 3 — желательное направление скважины для попадания в круг допуска
- •— План и профиль скважины, построенные по данным инклинометрии;
- •Глава 4 прогноз попадания ствола наклонно направленной скважины в круг допуска
- •Результаты расчета прогноза попадания скважины в круг допуска
- •Проектирование работ по исправлению параметров кривизны наклонно направленной скважины
- •5.1. Определение величины корректировки азимута и зенитного угла
- •5.2. Корректировка направления ствола скважины неориентируемыми компоновками
- •Изменение азимута и зенитного углов при использовании шарнирныхкомпоновок
- •Регулирование зенитного угла и азимута поворотом бурильного инструмента
- •Прогноз проводки скважины компоновкой д 215,9; сн 212; сн-212л; зтсш-195
- •5.3. Корректировка параметров кривизны с помощью ориентируемых компоновок
- •По корректировке параметров кривизны
- •Координаты ствола скважины в интервале работы отклонителя
- •Координаты ствола скважины в интервале работы прямой компоновкой д 215,9 сгн; зтсш1-195
- •Ориентирование отклоняющих компоновок
- •6.1. Определение угла закручивания бурильной колонны под действием реактивного момента забойного двигателя
- •6.2. Ориентирование при прямом методе
- •6.3. Ориентирование при косвенных методах
- •6.4. Ориентирование с помощью телеметрических систем
- •6.4.1. Ориентирование отклонителя в вертикальном стволе
- •6.4.2. Ориентирование отклонителя в наклонном стволе
- •Определение фактической интенсивности искривления скважины и угла закручивания бурильной колонны при работе с отклоняющей компоновкой
- •Определение значений зенитного угла и азимута на забое скважины при контрольном замере в трубах абт над отклонителем
- •Совместное решение задачи по корректировке параметров кривизны и прогноза попадания скважины в круг допуска
- •План куста № 109
- •Компоновки инструментов, рекомендуемые для малоинтенсивного увеличения зенитного угла
- •Компоновки инструмента, рекомендуемые для стабилизации параметров кривизны
- •Результаты применения фактических неориентируемых компоновок инструмента в ооо «Тюменбургаз»
- •Литература
- •Содержание
- •Глава 1. Построение схемы (плана) куста………………………………………...………......... 4
- •Глава 2. Расчет и построение профиля наклонной скважины………………………….……….10
- •Глава 7. Определение фактической интенсивности искривления
- •Глава 8. Определение значений зенитного угла и азимута
- •Глава 9. Совместное решение задачи по корректировке параметров кривизны и прогноза попадания скважины
- •192141, Санкт-Петербург, ул. Фарфоровская, 18.
- •450005, Г. Уфа, ул. Кирова, 65, оф. 102; тел.: (3472) 52-70-88,52-40-36
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Уфимский государственный нефтяной технический университет»
Кафедра бурения нефтяных и газовых скважин
РАСЧЕТЫ
ПРИ БУРЕНИИ
НАКЛОННЫХ
И ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ
СКВАЖИН
Допущено Учебно-методическим объединением
вузов Российской Федерации по нефтегазовому образованию
в качестве учебного пособия
для подготовки дипломированных специалистов
по специальности 130504 «Бурение нефтяных и газовых скважин»
направления 130500 Нефтегазовое дело*
Санкт-Петербург • Недра • 2012
Авторы:
Т. О. АКБУЛАТОВ, Л. М. ЛЕВИНСОН, Р. Г. САЛИХОВ, Ф. Н. ЯНГИРОВ
Рецензенты:
канд. техн. наук, с. н. с. В. X. Самигуллин;
главный технолог Уфимского управления буровых работ
Р. С. Зинатуллин
Расчеты при бурении наклонных и горизонтальных
Р17 скважин: Учеб.пособие / Т. О. Акбулатов, Л. М. Левинсон,
Р. Г. Салихов, Ф. Н. Янгиров - СПб.: ООО «Недра», 2012-
119 с.
Изложены методики и примеры решения задач, возникающих при проектировании и проводке наклонных и горизонтальных скважин.
Для студентов, обучающихся по специальности "Бурение нефтяных и газовых скважин", ,бакалавров и магистров, слушателей курсов и факультетов повышения квалификации, а также для ИТР буровых предприятий.
© Уфимский государственный нефтяной технический университет, 2012
© Оформление. ООО «Недра»,2012
Введение
В настоящее время нефтяные и газовые скважины преимущественно являются наклонно направленными. В последние 15- 20 лет постоянно растет количество скважин с горизонтальным окончанием (ГС). Во многих регионах России используют кустовое строительство скважин, когда устья их располагают на кустовой площадке (или буровой платформе) достаточно небольших размеров.
В этих условиях неизбежно встают вопросы обеспечения попадания забоя каждой скважины в заданную "точку" (область) продуктивного пласта с целью недопущения пересечения стволов соседних скважин куста.
Кроме того, профили наклонных скважин должны быть экономичными, как с точки зрения бурения, так и с точки зрения эксплуатации скважин (не иметь резких перегибов ствола, иметь участок стабилизации зенитного угла и азимута для установки глубинных насосов и т. п.).
Все это обусловливает необходимость решения специфических задач: по проектированию схем разбуривания кустов скважин, профилей наклонных и горизонтальных скважин, по прогнозу попадания ствола скважины в круг допуска, по корректировке (исправлению параметров кривизны) при существенном отклонении фактического профиля (плана) скважины от проектного, по выбору оптимальных компоновок и т. д.
Все эти задачи и рассмотрены в настоящем пособии. Приведены алгоритмы их решения и, в ряде случаев, примеры. В таблицах приложения даны компоновки, используемые в разных регионах РФ, и закономерности изменения параметров кривизны скважин при их использовании.
Г л а в а 1
ПОСТРОЕНИЕ СХЕМЫ (ПЛАНА) КУСТА
Планом куста называется схематическое изображение горизонтальных проекций стволов всех скважин, разбуриваемых с данной кустовой площадки.
План куста включает схему расположения устьев скважин на кустовой площадке, очередность их бурения, направление движения станка (НДС), проектные азимуты и смещения забоев скважин.
Задача состоит из следующих этапов:
построение схемы расположения устьев скважин на кустовой площадке;
определение очередности бурения скважин;
определение длин вертикальных участков, проектных азимутов и смещений забоев скважин;
построение схемы куста.
Исходные данные для решения задачи:
схема размещения забоев скважин разбуриваемого участка (сетка скважин) и кустовой площадки;
требования, обусловленные техникой безопасности, условиями монтажа буровых установок, эксплуатации и ремонта скважин на расположение устьев скважин;
конструкция скважин;
допустимая точность проводки вертикальных и наклонных участков ствола скважины.
Требования к плану куста:
— должна обеспечиваться возможность одновременного бурения, ремонта и эксплуатации скважин куста;
- площадь кустовой площадки должна быть по возможности минимальной;
- вероятность пересечения стволов соседних скважин должна быть сведена к минимуму;
- пробуренные скважины должны как можно быстрее передаваться в эксплуатацию;
- стоимость строительства скважин в кусте должна быть минимальной.