2.2 Выбор и расчет профиля скважины

Дано:

- Н_кр = 1540 м – глубина кровли пласта;

- Н _под = 1570 м - глубина подошвы пласта;

- Н_в = 1610 м – глубина по вертикали;

- h_зум = 40 м – длина зумпфа по вертикали;

- А = 325 м – отход ствола скважины от вертикали на кровлю продуктивного пласта;

- Н₁ = 400 м – глубина верхнего вертикального участка скважины;

- Н₅ = 70 м – длина нижнего вертикального участка.

Компоновка бурильного инструмента для бурения участка набора искривления скважины (второй участок): Д215,9 КЛС 215,9; турбобур ТО2 - 195; УМП, ЛУБТ 180 = 12 м; УБТС 165 = 25 м; бурильные трубы ТБПВ 127 × 9,19 Е.

При такой компоновке обеспечивается интенсивность набора зенитного угла = 1 град/10 м.

Для бурения участка следующего за участком набора зенитного угла (третий участок) используется следующая компоновка: Д 215,9 мм + К213 мм + ВЗД Д2 – 195 + УБТС - 165 мм - 150 м + ТБПВ 127Х9,19 Е. В этой компоновке наиболее жестким элементом является забойный двигатель.

Профиль скважины и схема конструкций приведены в соответствий с рисунка 1 и 2.

На участке снижения зенитного угла (четвертый участок) используется следующая компоновка: Д215,9 мм+Д2-195+УБТС-165 мм - 150 м + ТБПВ127 х 9,19 «Д».

Эта компоновка позволяет получить интенсивность снижения зенитного угла ₁₀=0,5 град/10 м.

Радиус искривления скважины на участке набора зенитного угла второго участка определим по формуле:

(7)

м

Действительный радиус принимаем на 10 % больше из-за возможной неточности установки отклонителя.

Принимаем R₂ = 420 м.

Радиус искривления скважины на участке снижения зенитного угла четвертого участка определим по формуле:

(8)

м

Принимаем на 5 % больше т.е. R₄ = 1200 м.

Определяем минимально возможный радиус искривления скважины с учетом возможности спуска забойного двигателя Д2 - 195, по формуле:

(9)

где D_д - диаметр долота, мм;

к – необходимый зазор;

f – стрела прогиба забойного двигателя

(10)

где - вес одного сантиметра длины забойного двигателя.

Е=2,1 х 10⁷ Па – модуль Юнга.

см⁴ - момент инерции сечения забойного двигателя.

Как видно из расчета R_min<R₂ и R_min<R₁, т.е. прохождение забойного двигателя обеспечивается.

Необходимый угол наклона участка с постоянной кривизной

третьего участка определяем по формуле:

(11)

где R₀ = R₂+R₄ = 420+1200 = 1620 м

Н = Н_В - Н₁ - Н₅ = 1610 - 400 - 70 = 1140 м

Следовательно, α = 11,2⁰, Cosα = 0,981⁰, tgα = 0,198⁰.

Участок набора кривизны (зенитного угла), второго участка:

Вертикальная проекция определятся по формуле:

(12)

Горизонтальная проекция определятся по формуле:

(13)

Длина участка по профилю определятся по формуле:

(14)

Участок с постоянной кривизной третьего участка:

Вертикальная проекция определятся по формуле:

(15)

Горизонтальная проекция определятся по формуле:

(16)

Длина участка по профилю определяется по формуле:

(17)

Участок снижения кривизны четвертого участка:

Вертикальная проекция определяется по формуле:

(18)

Горизонтальная проекция определяется по формуле:

(19)

Длина участка по профилю определяется по формуле:

Фактическое отклонение по кровле пласта определяется по формуле:

(20)

Длина скважины по профилю определяется по формуле:

(21)

Глубина скважины по вертикали определяется по формуле:

(22)