Бурению горизонтальных скважин
.pdfСПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Pиc. 3.13. Конструкции двигателей с двумя изгибами
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Pис 3.14 Компоновка с регулируемый |
Рис. 3.15. Компоновка с забойным |
углом перекоса без центраторов |
двигателем с одним перекосом |
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Рис 3.16 Компоновка с забойным |
Рис. 3.17. Компоновка, включающая |
двигателем с одним перекосом и |
забойный двигатель с одним перекосом, |
накладкой |
с верхним и нижним центраторами |
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Рис. 3.18. Компоновка, включающая |
Рис. 3.19. Компоновка с забойным |
|||
забойный |
двигатель |
с |
двумя |
двигателем с одним перекосом для |
перекосами, накладкой и центраторами |
среднего угла |
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Рис. 3.20. Компоновка, включающая |
Рис. 3.21 Компоновка с забойным |
|||||
забойный |
двигатель |
с |
двумя |
двигателем с двумя перекосами и |
||
перекосами, накладкой и центратором |
длинной |
прямой |
лопастной |
|||
|
|
|
|
накладкой |
|
|
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
ГЛАВА 2 |
Проектирование профиля |
Раздел 2 |
скважины |
Проектирование профиля скважины О скважинах с большим, средним или малым радиусом искривления
Все профили скважин (с большим, средним и малым радиусами искривления) имеют свое назначение. В некоторых случаях преимущество одного из профилей над остальными очевидно. В других случаях можно с успехом воспользоваться не одним, а несколькими профилями. Некоторые буровые подрядчики на отдельных месторождениях пробурили скважины с большим и средним радиусами искривления, прежде чем решать, какой из них лучше отвечает требованиям проекта. Появилась тенденция применять на одной и той же скважине профиль с комбинацией большого и среднего радиусов искривления.
Настоящий раздел посвящен следующим вопросам:
Описанию параметров, которые следует принимать во внимание при проектировании профиля горизонтальной скважины.
Методике выбора профиля и обоснованию приоритета одного профиля над другим.
Почему некоторые проектные параметры более важны, чем другие, для конкретного профиля.
Положение точки входа в заданный объект на горизонтальном участке
Положение точки входа в заданный объект на горизонтальном участке относительно положения устья скважины играет ключевую роль в выборе профиля скважины. Большой радиус искривления становится менее подходящим при уменьшении расстояния между точкой входа в заданный объект и устьем скважины. Это происходит просто потому, что, исходя из геометрических размеров, становится невозможным войти в пласт в желательном месте. В конце концов горизонтальное отклонение уменьшается до такого размера, что искривление по большому радиусу становится невыполнимым. В особых случаях,
например, при бурении вторых стволов останется единственный выбор - профиль
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
с малым радиусом искривления. Однако профили со средним и большим радиусами искривления могут использоваться в случаях, если:
Положение точки входа в пласт на горизонтальном участке не является решающим критерием или-
Горизонтальная проекция между устьем скважины и заданной точкой входа в пласт оказывается (или может быть выполнена) достаточно большой и точка отклонения скважины от вертикали находится на сравнительно небольшой глубине. Например, устье скважины и/или точка отклонения скважины от вертикали могут быть смещены в удобное место.
Приведенные ниже примеры показывают взаимосвязь следующих параметров проектного профиля скважины:
Положение заданной точки входа в пласт Положение устья скважины (SL)
Минимальная интенсивность набора зенитного угла (BURmin)
Точка отклонения скважины от вертикали (КОР)
Пример 1
Рассмотрим следующий пример. Положение заданной точки входа в пласт
(ТЕР) дано, но положение устья скважины (SL) совершенно произвольно.
Задача: Определить минимально возможную интенсивность набора зенитного угла (BUR) при следующих допущениях:
1. Точка отклонения скважины от вертикали (КОР) может быть в любом месте.
Для отклонения скважины от вертикали до зенитного угла 90° будет использоваться только один участок набора зенитного угла.
Решение: Наименьшее значение интенсивности набора зенитного угла
(BUR) возможно при самой малой глубине положения точки отклонения скважины от вертикали (КОР), которая в нашем примере соответствует земной поверхности. Так как мы используем постоянную интенсивность набора зенитного угла (BUR), для того, чтобы попасть в заданную точку входа в пласт при зенитном угле 90° вертикальная проекция участка от точки отклонения
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
скважины от вертикали (КОР) должна быть равна горизонтальному отклонению
(Н).
Рис. 2.1 Определение минимальной |
Рис. 2.2 Определение BURmin при |
||
интенсивности |
набора зенитного |
угла |
заданных ТЕР и SL |
BURmin при |
заданном положении |
|
|
точки входа в пласт (ТЕР) и |
|
||
произвольном |
положении |
устья |
|
скважины (SL)
Следует отметить, что интенсивность набора зенитного угла (BUR)
однозначно связана с радиусом кривизны уравнением:
R (180/ ) 100 5,730
BUR BUR
где: R - в футах, a BUR в градусах на 100 футов Также необходимо отметить, что:
R TVD тер H
Объединив эти два уравнения, получаем решение для BURmin:
Случай 1: |
Случай 2: |
Дано TVDтер = 5,000 футов |
Дано TVDтер = 500 футов |
Найти BUR |
Определить BUR |
Решение: |
Решение: |
Решение: При допусках, сделанных в случае 1, можно использовать профиль |
|
или с большим или со средним радиусом |
искривления. Однако в случае 2 |
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
профиль с большим радиусом искривления нельзя использовать из-за малой глубины скважины по вертикали (TVD) в заданной точке входа в пласт (ТЕР). По общему мнению, допущение о нахождении точки отклонения скважины (КОР) у
поверхности или вероятность расположения точки входа в пласт (ТЕР) на глубине
500 футов очень сомнительны. Однако, рассмотрим следующий пример.
Пример 2
Даны положение точки входа в пласт (ТЕР) и предполагаемое (SL)
положение устья скважины.
Задача: Определить минимально возможную интенсивность набора
зенитного угла (BUR) при тех же условиях, что и в примере 1.
Решение: Чтобы достичь точки входа в пласт (ТЕР) при угле в 90 град.,
вертикальная проекция участка от КОР до ТЕР должна быть равна горизонтальному отклонению от КОР до ТЕР. При этом КОР фиксируется в
положении, показанном на рис. 2-2. |
|
|
|
|
|
|
Таким образом, мы видим, |
что: R H (TVD тер TVD кор ) Теперь |
|||||
определим минимальную величину BUR аналогично тому, как это делалось в |
||||||
примере 1. |
|
|
|
|
|
|
R |
5,730 |
|
|
5.730 |
|
|
BUR |
TVD |
|
TVD |
|
||
|
|
тер |
кор |
|||
|
|
|
|
|
Рис. 2.3 Точка входа в пласт |
Рис. 2.4 Точка отклонения скважины от |
|
вертикали на глубине (TVD) 3,000 фут. |
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Случай 1:
Дано: TVDTEP = 5,000 фут. Н = 2,000 фут
Решение: Чтобы подойти к ТЕР под углом в 90 град., расстояние от КОР до
TVDTEP, должно равняться Н
Следовательно, КОР находится на глубине 3,000 фут по вертикали (TVD).
Таким образом, необходимая интенсивность BUR составляет:
BUR |
5,730 |
|
5.730 |
2,87 |
|
100фут |
|
|
|||||
R |
2000 |
|
||||
|
|
|
|
|
Так как скважина с большим радиусом искривления имеет максимальную интенсивность набора зенитного угла 6° /100 фут, это решение допускает проектирование горизонтальной скважины с большим радиусом искривления.
Следует отметить, что средний радиус искривления может быть запроектирован,
если увеличить глубину КОР.
Случай 2:
Дано: TVDTEP = 5,000 фут. Н=500 фут.
Решение:
R=H=500 фут.
BUR 5,730 5.730 11,5 100фут
R 500
Так как такая величина интенсивности набора зенитного угла (BUR)
превышает 6/100 фут, в этом случае имеем дело с проектированием скважины со средним радиусом искривления. Следует отметить, что профиль с большим радиусом искривления невозможен.
За помощью при этих расчетах следует обратиться к рис. 2.5 - 2.8.
Например, рис. 2-5 можно использовать, чтобы определить, что минимально возможное горизонтальное отклонение для профиля с одним участком искривления по большому радиусу составляет 955 фут, который соответствует интенсивности набора зенитного угла 6°/100 фут. Следовательно, в случае 2,
описанном выше, чтобы обеспечить большой радиус искривления, устье