книги / Решение геолого-технических задач при направленном бурении скважин

Через равные промежутки, длина которых равна принятому на

Суммарная длина скважины

(4.47)

На разрезе наносят текущие координаты профиля и полученные точки соединяют прямыми линиями либо плавной кривой по лекалу.

Аналитический расчет координат пространственноискривленной скважины

Исходными данными для проектирования пространственно-искрив­ ленных скважин являются значения зенитных и азимутальных углов по глубине скважины через равные интервалы (10, 20, 40 м и более) или

Рис. 25. Схема к расчету координат пространственно искривленной скважины

82

интенсивности искривления iBи ia, которые определяются на основании установленных методом математической статистики по ранее пробу­ ренным скважинам в близких геолого-технических условиях зависи­ мостей ie= f(L ) и 4 = /(£ ).

Проектирование расчетно-графическим способом пространственноискривленных скважин сводится к следующему (рис. 25). Рассчитывают значения зенитных и азимутальных углов каждого отрезка оси скважины длиной / в определенных точках методом математической статистики (по данным замеров искривления). Результаты записывают в таблицу (табл. 14).

Вычисляют горизонтальные проекции отрезков оси скважины Д5, при 1,= 1и /2, /3, ..., /в и 0( = 015 02, 03, .... 0„, где 0,— средний зенитный

где ASt— горизонтальныепроекции отрезков оси скважины, опреде­ ляемые по формуле (4.48); Да,-— изменение азимутального угла каждого отрезка оси скважины, Да,-= а,-—а0; а,-— азимутальный угол каждого отрезка оси скважины; а0— азимут разведочной линии.

Вычисляют проекции отрезков профиля скважины AS" на ось у

По рассчитанным координатам строят профиль оси скважины на геологическом разрезе и плане. Для удобства построения все расчетные параметры сводятся в табл. 14.

4.2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ МНОГОСТВОЛЬНЫХ СКВАЖИН

Выбор типа профиля дополнительного ствола

Форму профиля дополнительного ствола выбирают исходя из закономерности естественного искривления скважины, цели бурения и наличия технических средств направленного бурения.

84

вг

Рис. 26. Типовые профили дополнительных стволов многоствольных скважин

Профиль прямолинейного типа (рис. 26, а) применяется в том случае, когда необходимо повторное пересечение залежей полезных ископаемых на одйом и том же горизонте (при плохом выходе керна по основному стволу, при необходимости получения пробы большой массы), для обхода мест сложных аварий и др. Такой тип профиля можно использовать только при небольшой величине отхода дополни­ тельного ствола, который забуривают с помощью отклонителя клинового типа.

Профиль дополнительного ствола может иметь форму ломаной линии при бурении в толще изотропных пород, при использовании отклонителей разового или периодического действия (рис. 26,6).

Профиль дополнительного ствола может иметь форму плавной кривой линии (рис. 26, в), когда применяют отклонители непрерывного действия, а также разбуривают анизотропные горные породы при наличии острого угла встречи оси скважины с главной плоскостью скалывания.

Профили комбинированного типа могут состоять из криволиней­ ных и прямолинейных отрезков в различных сочетаниях (рис. 26, г). При бурении в толще изотропных пород первоначально ствол плавно искривляется и набирается требуемый зенитный угол, после чего бурят прямолинейный участок до проектной глубины.

При бурении в толще анизотропных пород в верхнем интервале ствол плавно искривляется с помощью отклонителей непрерывного действия, а дополнительный ствол до проектной глубины бурят по траектории естественного искривления (рис. 26,6).

Расчет места забуривания дополнительного ствола

Радиусы искривления основного R и дополнительного R x стволов (рис. 27):

где ie и 4i — интенсивность искривления соответственно основного и дополнительного стволов, градус/м.

Конечный зенитный угол основного ствола

85

86

Зенитный угол в точке D забуривания дополнительного ствола

Место забуривания дополнительного ствола определяется дли­ ной прямолинейной части скважины и криволинейной от точки В до точки D

4.3. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ОПТИМАЛЬНЫХ АЗИМУТОВ ЗАЛОЖЕНИЯ СКВАЖИН

Порядок группировки статистической совокупности

В состав статистической совокупности включаются абсолютные значения азимутов скважин, измеренных через равные Промежутки на том участке, где предусматривается заложение проектируемой скважи­ ны. Статистическая совокупность должна включать не менее 380 заме­ ров азимутов с тем, чтобы можно было вести статистические исследования при вероятности 95% и допустимой ошибке, равной 0,05. При 50 замерах вероятность снижается до 85%, а возможная ошибка увеличивается до 0,1 [6].

Составление статистического ряда

Статистический ряд составляют в следующем виде:

87

Ширина разряда статистического' ряда (в градусах)

где атах и amin— наибольший и наименьший азимут скважины в статистической совокупности; п число замеров азимутов, имеющихся

всовокупности.

Прим ер. Наибольший азимут составляет 260°, наименьший— 170°; объем совокупности равен 400 замерам.

Тогда ширина разряда статистического ряда

Записывают число замеров, которые имели азимут a(—ai+1:

Из приведенных данных следует, что 57 интервалов скважин были пробурены по азимуту 181— 190°.

Расчет графика накопленных частостей

Накопленные частости записывают в следующем виде:

значение азимута скважин а,- с шагом, равным ширине разряда статистического ряда Н.

Ординаты Y{ графика накопленной частости можно определить по

88

Проверка однородности совокупности с помощью вероятностного трафарета

На вероятностный трафарет (рис. 28) наносят точки графика накопленных частостей. Через точки графика, ориентируясь на его среднюю часть, проводят осредняющую прямую. Если некоторые точки отходят от этой прямой, определяют «худшую», по которой проверяют соответствие данного распределения теоретическому закону с помощью критерия согласия

где Ду— разность ординат «худшей» точки и соответствующей точки на осредняющей прямой, %.

у,%

89

Критерий согласия А.= 1,35 указывает, что отход эмпирических точек от осредняющей прямой случаен, а рассматриваемая совокуп­ ность описывается нормальным (или логнормальным в зависимости от

соответствующей 50%, на ось абсцисс дает значение оптимального азимута скважины М(а). Длина проекции между этой точкой и проекцией точки пересечения осредняющей прямой линии, соответст­ вующей 84,13%, дает значение среднеквадратического отклонения азимута скважины ст (ос).

Когда на вероятностном трафарете точки позволяют наметить не одну, а несколько прямых, следует разделить статистическую совокуп­ ность на несколько самостоятельных, сгруппированных по азимутам заложения. Для каждой из выделенных совокупностей надо статисти­ чески определить оптимальные азимуты заложения в описанной последовательности.

Проверка гипотезы о средних значениях

Если выделено несколько самостоятельных распределений и соот­ ветственно несколько самостоятельных оптимальных азимутов заложе­ ния, необходимо выяснить, является ли расхождение между азимутами

90