
- •Введение
- •Историческая справка
- •1. Общие сведения об искривлении скважин
- •1.1. Элементы, определяющие пространственное положение и искривление скважин
- •1.2. Причины и закономерности естественного искривления скважин
- •1.2.1. Геологические причины искривления скважин
- •1.2.2. Технологические причины искривления скважин
- •1.2.3. Технические причины искривления скважин
- •1.3. Методика выявления закономерностей искривления скважин
- •1.4. Общие закономерности искривления скважин
- •2. Измерение искривления скважин
- •2.1. Датчики инклинометров
- •2.1.1. Датчики зенитного угла
- •2.1.2. Датчики азимута
- •2.2. Инклинометры, опускаемые на кабеле
- •2.3. Автономные инклинометры
- •2.4. Забойные телеметрические системы
- •2.5. Периодичность и шаг измерений
- •2.6. Ошибки измерения искривления
- •3. Проектирование профилей направленных скважин
- •3.1. Типы профилей и рекомендации по их выбору
- •3.2. Определение допустимой интенсивности искривления скважин
- •3.3. Расчет профиля скважины
- •3.3.1. Теоретические основы расчета профиля скважины
- •3.3.2. Трехинтервальный профиль
- •3.3.3. Четырехинтервальный профиль
- •3.3.4. Пятиинтервальный профиль
- •4. Построение проекций скважин по данным инклинометрических замеров и контроль за траекторией ствола
- •4.1. Графический способ построения проекций скважин
- •4.2. Допустимые отклонения забоя скважины от проекта
- •4.3. Расчет величин ошибок в положении забоя скважин
- •4.4. Аналитическое определение координат ствола скважины
- •4.5. Вероятность попадания скважины в круг допуска
- •5. Технические средства направленного бурения
- •Основные размеры отклонителей и их энергетические параметры
- •Технические характеристики взд для бурения направленных скважин
- •6. Ориентирование отклонителей
- •Угол закручивания инструмента при бурении под кондуктор
- •Угол закручивания инструмента при бурении под эксплуатационную колонну
- •7. Неориентируемые компоновки для управления искривлением скважин
- •7.1. Компоновки для бурения вертикальных участков скважин
- •7.2. Компоновки для регулирования зенитного угла наклонных скважин
- •Размеры компоновок с центраторами для управления искривлением наклонных скважин
- •8. Бурение скважин с кустовых площадок
- •8.1. Особенности проектирования и бурения скважин с кустовых площадок
- •8.2. Оптимальное число скважин в кусте
- •8.3. Специальные установки для кустового бурения
- •9. Бурение горизонтальных скважин
- •9.1. Особенности и преимущества горизонтальных скважин
- •Таким образом, применение горизонтальных скважин при добыче углеводородного сырья позволяет:
- •9.2. Профили горизонтальных скважин
- •9.2.1. Классификация профилей
- •9.2.2. Положение и профиль ствола в продуктивном горизонте
- •9.2.3. Рациональная длина горизонтального ствола
- •9.2.4. Расчет профиля горизонтальной скважины
- •Для участка уменьшения зенитного угла
- •9.3. Компоновки низа бурильной колонны для бурения горизонтальных скважин
- •9.4. Промывка горизонтальных скважин
- •9.5. Исследования и измерения при бурении горизонтальных скважин
- •9.6. Заканчивание горизонтальных скважин
- •10. Бурение дополнительных стволов
- •11. Радиальное бурение
- •12. Силы сопротивления перемещению труб в скважине
- •Заключение
- •Литература
- •Содержание
- •9.2. Профили горизонтальных скважин 83
- •9.6. Заканчивание горизонтальных скважин 101
9.2.4. Расчет профиля горизонтальной скважины
В данном разделе рассматривается расчет профиля, имеющего наибольшее распространение в Западной Сибири, и показанный на рис. 46. Расчет ведется от башмака технической колонны, опускаемого на 1,5-2 м ниже кровли продуктивного горизонта. Зенитный угол Θ2 в этой точке определяется исходя из возможности доведения его (зенитного угла) до 90о в границах пласта при принятой с технической точки зрения интенсивности искривления. Угол Θ2 рассчитывается по формуле
,
(111)
где R3 – радиус искривления скважины в пласте, м.
,
(112)
где m –толщина пласта, м; hо‑ глубина входа технической колонны в пласт, м.
,
(113)
где i3 –принятая интенсивность искривления в пласте, град/м.
Радиус кривизны второго интервала R2 от точки зарезки наклонного ствола до кровли пласта при заданном смещении S точки вскрытия пласта рассчитывается по формуле
,
(114)
а интенсивность искривления ствола i2 на этом интервале по формуле
,
(115)
По этой величине подбирается соответствующий тип отклонителя.
Длина интервала l2 бурения с отклонителем определяется из выражения
.
(116)
Вертикальная проекция h2 этого интервала равна
,
(117)
а глубина зарезки наклонного ствола h1 рассчитывается из выражения
,
(118)
где H –глубина кровли продуктивного горизонта.
На интервале бурения в продуктивном пласте от кровли до точки ствола с зенитным углом 90о отход S3, глубина по вертикали h3 и длина интервала l3 определяются по формулам
,
(119)
,
(120)
,
(121)
При необходимости бурения восстающего интервала скважины и интервала уменьшения зенитного угла до 90о с целью выведения горизонтального ствола в желаемую часть пласта относительно кровли (подошвы), первоначально определяется глубина этих интервалов по вертикали (см. рис. 46).
h4 = h5 = (m – k)/2. (122)
Зенитный угол скважины Θ4 в конце участка определяется из выражения
,
(123)
Отход S4 и длина l4 восстающего участка скважины рассчитывается по формулам
,
(124)
,
(125)
Если при бурении третьего и четвертого интервалов интенсивности искривления будут различны (используются различные типы отклонителей), то в формулы (119), (120), (121) вместо R3 подставляются R4.
Для участка уменьшения зенитного угла
,
(126)
.
(127)
Рис. 46. Схема к
расчету профиля горизонтальной скважины