Вопрос 63. Технология бурения скважин в заданном направлении. Понятие зенитного угла и азимута скважины. Апсидальная плоскость. Параметры ствола наклонно-направленной скважины.

Вопрос 63. Технология бурения скважин в заданном направлении. Понятие зенитного угла и азимута скважины. Апсидальная плоскость. Параметры ствола наклонно-направленной скважины.

Искусственное отклонение ствола – это проводка скважины по заданному профилю до заданной точки с применением специальных технических средств и технологий бурения.

По величине отклонения скважины делятся на 2 группы: 1 - условновертикальные и 2 – наклонные.

• 1 → ось скважины имеет незначительное (1÷ 3°) искривление и плавные отклонения от вертикали.
• 2 → отклонения от вертикали до 90° и более, со значительным смещением забоя от устья по горизонтали.

При искривлении скважин определяющими являются 3 фактора:

1. Природа (геологические факторы).
2. Техника (технические).
3. Технология (технологические).

Пространственное положение скважины в заданной точке оценивают координатами по данным ТМС.

Рис. Схема определения параметров кривизны ствола скважины, в точке замера «А».

Искривление скважины в любой точке (т. А) оценивается (определяется) двумя углами: зенитным  и азимутальным .

• (зенитный угол) – угол между касательной к оси ствола скважины в точке замера и проекцией этой касательной на вертикальную плоскость (вертикалью).
•  – угол наклона ствола скважины, т. е. отклонение от горизонтали.
• (азимут скважины, азимутальный угол) – угол, измеряемый в горизонтальной плоскости между принятым направлением и проекцией на горизонтальную плоскость касательной к оси скважины в точке замера (истинный, магнитный, условный, северный географический полюс).

Апсидальная плоскость: вертикальная плоскость, проходящая через касательную к оси скважины в точке замера.

Параметры ствола наклонно-направленной скважины:

Отход (смещение, проложение) – расстояние между устьем скважины и забоем по горизонтали (в горизонтальной плоскости).

Зенитное и азимутальное искривление – изменение  на участке между двумя точками замеров.

Пространственный (общий) угол искривления ( ) – угол между двумя касательными, проведенными к оси скважины в точках замера, лежащих в плоскости искривления скважины (ось скважины на участке между двумя точками замера представляет собой плоскую кривую).

Пространственное искривление на участке между точками 1 и 2:

 – интенсивность искривления – приращение угла на единице длины ствола скважины ( ).

Круг допуска – круг с центром в проектной точке забоя, радиусом (на кровле продуктивного пласта), в который должен попасть ствол скважины.

Если  – то плоскостное искривление ствола скважины, если  – пространственное.

Вопрос 64. Пространственное искривление ствола скважины. Круг допуска.

Абсолютно вертикальных скважин не существует. Ствол скважины при бурении может отклоняться от вертикального направления и возможны следующие направления:

1. строго-вертикальное;
2. наклонное к вертикали;
3. наклонное к вертикали с плавным искривлением в одной плоскости;
4. наклонное к вертикали с рядом пространственных изгибов.

В процессе бурения скважин ствол по различным причинам самопроизвольно искривляется. При этом забой вертикально забуриваемых скважин оказывается смещенным относительно проектного положения на десятки и сотни метров. Угол отклонени. Вследствие самопроизвольного искривления ствола скважины происходит:

1. повышенный износ бурильных труб;
2. заклинивание бурильной колонны при СПО из-за больших усилий на трение труб о стенки скважины;
3. затруднение в определении фактической нагрузки на долото;
4. усложнение при ликвидации аварий;
5. затруднение при спуске обсадной колонны и некачественное цементирование;
6. нарушение сетки разработки;
7. искажается представление о действительной мощности пластов.

Самопроизвольное искривление ствола скважины происходит из-за влияния геологических и технико-технологических факторов.

Геологические факторы:

1. наклонное залегание горных пород;
2. чередование пород различной твердости;
3. слоистость, трещиноватость и кавернозность пород;
4. анизотропность пород (свойства вдоль и поперек напластования не одинаковы).

Технико-технологические факторы:

1. использование изогнутых труб или перекос при свинчивании резьбы;
2. несоосность вышки и устья скважины;
3. наклонное положение стола ротора;
4. осевая нагрузка неправильно выбрана (чем больше осевая нагрузка, тем интенсивнее увеличивается искривление ствола скважины);
5. тип долота (при бурении алмазными долотами стенки скважины разрушаются в меньшей степени, чем при бурении шарошечными);
6. нерациональная компоновка низа бурильной колонны (КНБК).

Искривление ствола скважины характеризуется двумя элементами:

• α - зенитный угол – это угол искривления, который показывает отклонение оси скважины от вертикали (град);
• φ – азимутальный угол (азимут скважины) – это угол между вертикальной плоскостью, в которой лежит ось скважины и вертикальной плоскостью, проходящей через северный конец магнитной стрелки (град).

Рисунок 49 – Пространственное положение скважины

 

• Н – глубина скважины по вертикали (м);
• L – длина скважины по инструменту (м);
• А – смещение или отход – это отклонение ствола скважины от вертикали в горизонтальной плоскости (м);
• i – интенсивность искривления – это изменение зенитного угла на 10 м проходки i =α /10
• R - радиус кривизны (68)

Вертикальная проекция скважины – профиль; горизонтальная – инклинограмма.

При постоянном азимуте скважина искривляется в одной плоскости, при переменном азимуте происходит пространственное искривление ствола скважины.

Кривизной скважины называется приращение угла искривления на определенном криволинейном участке.

Таблица 10 – Допустимые отклонения фактического забоя скважины

Геоло-гические условия	Развед. скв-на	Эксплуатационные скважины
до 2000 м	2000-2500м	2500-3000м	св. 3000м
S> 200	S< 200	S> 200	S< 200	S> 200	S< 200	S> 200	S< 200
Платформ. область	10%S	10%S	12%S	15%S	20%S
Складчатая область	10%S	12%S	20%S	15%S	25%S	15%S	25%S	20%S	30%S

Борьба с искривлением скважины должна начинаться при подготовительных работах к бурению. Необходимо проверить горизонтальность установки ротора, центрирование вышки, центрирование и строгая вертикальность направления, прямолинейность бурильных труб и ведущей трубы.

Существуют допустимые отклонения фактического забоя от проектного в зависимости от геологических условий, глубины скважины и сетки разработки, указанные в таблице 10 (S – расстояние между забоями). Измеряется инклинометром.

⇐ Предыдущая13141516171819202122Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: