2.2 Выбор и расчет профиля скважины

---

На начальном этапе разработки технологии бурения необходимо определить профиль ствола скважины для наклонно-направленного бурения, который во многом определяет выбор расчетных схем для последующих этапов. В частности, от профиля скважины зависят расчеты бурильных и обсадных труб, выбор и расчет компоновок низа бурильных колонн. Выбор профиля зависит от геологических условий на месторождении, глубины скважины по вертикали, величины отклонения по горизонтали, интенсивности набора и величины зенитного угла. Профиль направленной скважины должен обеспечить высокое качество скважины как объекта последующей эксплуатации. Выбор профиля скважины обуславливает в значительной степени выбор способа бурения, типа долота, гидравлической программы бурения, параметров режима бурения. Расчет параметров проектного профиля наклонно-направленной скважины производится согласно Методическим Указаниям для выполнения практических работ (расчетов), используемых при курсовом и дипломном проектировании студентами специальности 21.02.02 «Бурение нефтяных и газовых скважин». Основными критериями выбора рационального профиля скважины являются: минимальное значение зенитного угла ствола скважины в интервале работы глубинного насосного оборудования при заданных отклонениях забоя от вертикали и допустимой величине искривления ствола; максимальная протяженность ствола в продуктивной части пласта с сохранением качества крепления и возможности проведения промыслово-геофизических исследований при бурении и эксплуатации скважины; минимальные нагрузки на крюке буровой установки (снижение прижимающих усилий и сил трения) при подъеме бурильной колонны для заданного отклонения забоя от вертикали; минимальная глубина скважины с соблюдением проектного смещения забоя от вертикали в проектном направлении; минимальное количество смены компоновок низа бурильной колонны (КНБК) и обеспечение по возможности полной отработки долот. адиусом искривления. Трехинтервальный профиль с третьим прямолинейным участком Преимущества: минимальное время Заданием предусмотрено проведение расчета тангенциального трехинтервального профиля с третьим прямолинейным участком с большим рбурения с отклонителем; сравнительно большая величина отхода. Недостатки: возможность осложнений при бурении третьего интервала, особенно в абразивных породах средней твердости и твердых. Определение допустимой интенсивности искривления: Минимальный радиус кривизны ствола Rmin из условия проходимости оборудования и инструмента по скважине определяется по следующей формуле

---

Исходные данные для расчета профиля:

H1 – глубина по вертикали вертикального (1-го) интервала, м	200
h – глубина скважины по вертикали, м	1930
S – отход скважины по горизонтали, м	900
R – радиус искривленного интервала, м	573
H = h – H1 – Глубина по вертикали искривленного (2-го) интервала и наклонно-прямолинейного (3-го) интервала, м	1730

Расчет профиля сводится к определению зенитного угла третьего прямолинейного интервала , величинам проекций каждого интервала на горизонтальную и вертикальную плоскости S₁, S₂, S₃; Н₁, Н₂, Н₃ а также длина каждого интервала по оси скважины L₁ , L₂, L₃.
Трехинтервальный профиль с третьим прямолинейным участком

Преимущества:

• 
  минимальное время бурения с отклонителем;
  
• 
  сравнительно большая величина отхода.
  

Недостатки:

• 
  возможность осложнений при бурении третьего интервала, особенно в абразивных породах средней твердости и твердых.
  

Определение допустимой интенсивности искривления:
Расчетная часть
Расчет профиля сводится к определению максимального зенитного угла скважины Θ, вертикальных и горизонтальных проекций профиля скважины. (arc cos угла представляет собой значение угла, cos которого равен расчетной величине; т.е. если arc cosΘ = 0,5 соответственно угол Θ = 60 град)


Рисунок 2.1 – Исходные даны для расчета трехинтервального профиля с третьим прямолинейным участком
Обозначение к рисунку 2.1

где

S – отход скважины по горизонтали, м; h – глубина скважины по вертикали, м; Н1 – глубина по вертикали вертикального (1-го) интервала, м; Н2 – глубина по вертикали искривленного (2-го) интервала, м; Н3 – глубина по вертикали наклонно-прямолинейного (3-го) интервала, м ; H= Н2 + Н3 – глубина по вертикали искривленного (2-го) интервала и наклонно-прямолинейного (3-го) интервала, м; S1 – отход по горизонтали 1-го вертикального интервала, м S1=0 м; S2 – отход по горизонтали 2-го искривленного интервала, м; S3 – отход по горизонтали 3-го наклонно-прямолинейного интервала, м; - зенитный угол в начале 3-го наклонно-прямолинейного интервала (в конце 2-го искривленного интервала), град.; R – радиус искривленного интервала, м; L1 – глубина по стволу скважины 1-го вертикального интервала, м; L1= Н1 L2 – глубина по стволу скважины 2-го искривленного интервала, м; L3 – глубина по стволу скважины 3-го наклонно-прямолинейного интервала, м; i – интенсивность искривления, град. / м

---

Тангенциальный профиль состоит из трех интервалов: вертикального (H₁, L₁, S₁), интервала набора угла искривления (H₂, L₂, S₂), и прямолиней-ного наклонного интервала (H₃, L₃, S₃).

Для расчета профиля необходимо иметь следующие данные: глубину скважины по вертикали; отход (отклонение) забоя скважины по горизонтали; длину первого вертикального участка; азимут наклона ствола скважины.

Расчет профиля сводится к определению максимального зенитного угла скважины , вертикальных и горизонтальных проекций профиля скважины. (arc cos угла представляет собой значение угла, cos которого равен расчетной величине; т.е. если arc cos = 0,5 соответственно угол  = 60 град)

Зенитный угол  определится по формуле 2.1 исходя из значения arc cos соответствующего угла .

 = arc cos

(2.1)

где	 – зенитный угол, град.; R – радиус искривленного интервала, м (производится расчет или задается определенная величина R = 573 м при i =0,1 град/м; S – отход скважины по горизонтали, м; H – глубина по вертикали искривленного (2-го) интервала и наклонно-прямолинейного (3-го) интервала, м.

 = arc cos arc cos

1 Вертикальный интервал
В соответствии с конструкцией скважины определяем глубину набора зенитного угла, т.е. начальную глубину интервала искривления. Учитывая, что бурение ведется кустовым методом, с целью предупреждения пересечения стволов скважин в кусте, искривление скважины проектируется практически при выходе из под башмака первой обсадной колонны – направления на 20-50 м.

Так как интервал вертикальный, то величина S₁ – отхода по горизонтали 1-го вертикального интервала равна нулю. S₁=0 м.

Глубина скважины по стволу скважины L₁ 1-го вертикального интервала равна Н₁ – глубине по вертикали вертикального (1-го) интервала. L₁= Н₁

Начало набора угла искривления должно быть ниже башмака обсадной колонны минимум на 30 м.

---

2 Интервал набора угла искривления
Определяем радиус искривления (кривизны) скважины. При интенсивности искривления i= 0.1 град /м, радиус искривления R составит 573 м, что отражено в формуле 2.2.

R =

(2.2)

R =

Горизонтальная проекция 2-го интервала S₂ определяется по

формуле 2.3.

S2=R*(1 - cos), м

(2.3)

где	S2 – горизонтальная проекция 2-го интервала, м; R – радиус искривления, м; cos – косинус угла .

S2=R*(1 - cos), м = 573 * (1-0,8687) = 75,2349 м

Вертикальная проекция 2-го интервала Н₂ находится по формуле 2.4.

Н2 = R* sin, м

(2.4)

где	Н 2 – вертикальная проекция 2-го интервала, м; R – радиус искривления, м; sin  – синус угла .

Н2 = R* sin, м = 573*0,4953 = 283,8 м

Длина 2-го интервала по стволу скважины L₂ определится из

выражения 2.5.

, м

(2.5)

где	длина 2-го интервала по стволу скважины, м.;  – зенитный угол, град.; R – радиус искривления, м; 57,3 – коэффициент при интенсивности искривления 1 градус на 1 метр.

, м = = 300 м

---

Смотрите также файлы

• клебсиелла.doc

• Тема Основы строительной теплотехники.docx

• Практическая работа Разработка руководства оператора.docx

• Блім 10блім. Жер байлыына аяулы кзкарас.docx

• Шизофрения симптоматика.pptx