Задание для работы №3

1. По данным инклинометрических замеров предыдущей работы рассчитать координаты забоя скважины глубиной 1000 м.

2. Определить отклонение предполагаемой точки вскрытия пласта от проектной, заданной в работе №2. При расчетах принять, что искривление за оставшийся интервал отсутствует, то есть ожидаемые параметры искривления на кровле пласта равны зенитному и азимутальному углам на глубине 1000 м.

3. Рассчитать требуемые зенитный угол и азимут для вскрытия пласта в проектной точке и их допустимые отклонения при радиусе круга допуска 50 м.

После расчетов произвести сравнение полученных аналитическим и графическим методами результатов и дать объяснения в их разности, если она имеется.

В отчете представляются все расчеты и их результаты.

Для выполнения данной работы может быть использована программа RADIUC.

Перед выполнением работы необходимо на диске Publich создать папку со своим именем и скопировать в нее каталог RADIUC.216 из папки Radiuc.

Запуск программы осуществляется из своего каталога файлом RADIUC.

Последовательность работ

В основном окне меню выбираем «Проектные данные инклинометрии» и нажимаем «Enter».

Вводим значение проектных данных в появившемся окне в соответствии с исходными данными (рис.3.1). Нажимаем «Esc».

Примечание: сведения об управлении данной программой указаны внизу экрана.

В основном окне меню выбираем «Фактическая инклинометрия» и нажимаем «Enter».

В появившемся окне вводим значения глубины точек замера, зенитного и азимутального углов (рис.3.2.). При этом ввод данных точек замера необходимо осуществлять не с нуля (шаг замера 10 или 20 метров), иначе, программа работать не будет.

Сведения об управлении программой, также даны внизу экрана (для ввода данные в следующий столбец и перехода с одного столбца в другой, нажимается клавиша «Tab»).

Рис. 3.1. Основное окно программы

Основные расчетные данные по траектории скважины показаны в правой части экрана.

Для визуального отображения траектории скважины (вертикальная и горизонтальная проекции), необходимо одновременно нажать клавиши «Alt + G» (рис. 3.3).

Выход в основное меню ввода данных инклинометрии осуществляется нажатием клавиши «Esc». Выход из программы осуществляется нажатием клавиши F10.

Работа №4 Проектирование профилей скважин

При бурении наклонно направленных скважин используются различные типы профилей, но практически все они имеют первый вертикальный участок, затем участок набора зенитного угла до определенной расчетной величины, прямолинейный участок (участок стабилизации), в котором в дальнейшем устанавливается ЭЦН, а далее – участки как уменьшения, так и увеличения зенитного угла в зависимости от поставленной перед скважиной задачи.

Рис. 3.2. Основное окно ввода инклинометрии скважины

Рис. 3.3. Горизонтальная и вертикальная проекция скважины

Расчет одного из простейших трехинтервального типа профиля с третьим прямолинейным интервалом (рис. 4.1, а) ведется по следующей методике. Зенитный угол в конце второго интервала θ₂ рассчитывается по формуле

(4.1)

где H = h – H₁.

Обозначения см. на рис. 4.1, а.

Длина второго интервала l₂, его глубина по вертикали H₂ и отход S₂ определяется по формулам

L₂ = 0,01745 · R₂ · θ₂, (4.2)

H₂ = R₂ ·sin θ₂, (4.3)

S₂ = R₂ ·(1 - cos θ₂). (4.4)

Для третьего интервала расчетные формулы следующие

L₃ = (H – H₂)/cosθ₂, (4.5)

H₃ = h – H₁ – H₂, (4.6)

S₃ = (H – H₂) ·tgθ₂. (4.7)

Рис. 4.1. Трехинтервальные типы профилей скважин

Общая глубина скважины по стволу L равна

L = H₁ + l₂ + l₃. (4.8)

В случае, если на третьем интервале происходит уменьшение зенитного угла (рис 2, б), то зенитный угол θ₂ в конце второго интервала определяется по формуле

θ₂ = 90 – γ + β, (4.9)

где γ и β – вспомогательные углы.

β = arctg[(S – R₂)/H], (4.10)

(4.11)

где R_o = R₂ + R₃.

Остальные обозначения смотри на рис. 4.1, б.

Расчет параметров второго интервала ведется по формулам (4.2), (4.3) и (4.4).

Длина третьего интервала l₃ определяется по формуле

L₃ = 0,01745 R₃ · θ', (4.12)

где θ’ = θ₂ – θ", (4.13)

(4.14)

Расчет глубины по вертикали Н₃ и отходе S₃ для третьего интервала производится по формулам:

H₃ = R₃ ·(sinθ₂ – sinθ"), (4.15)

S₃ = R₃ · (cosθ" – cosθ₂). (4.16)

Во второй части работы рассчитывается профиль горизонтальной скважины. Профили таких скважин классифицируются по величине радиуса искривления при переходе от вертикального участка к горизонтальному и подразделяются на скважины с большим (R = 300 – 900 м), средним (R = 50 – 300 м), малым (R = 6 – 12 м) и сверхмалым (R = 0,2 – 0,6 м) радиусом.

В работе необходимо рассчитать наиболее сложный из известных профилей горизонтальной скважины, содержащей шесть интервалов (рис. 4.2). Первый интервал – вертикальный, второй интервал – бурение с набором зенитного угла под промежуточную колонну с входом ее в продуктивный пласт на 2 – 3 метра, третий интервал - бурение по продуктивному пласту с доведением зенитного угла до 90^о, четвертый интервал – бурение восстающей скважины для входа в нефтенасыщенную часть пласта, пятый интервал – бурение с уменьшением зенитного угла до 90^о, шестой интервал – условно горизонтальный.

Расчет профиля ведется от башмака промежуточного колонны. Зенитный угол θ₂ скважины в этой точке определяется исходя из возможности доведения его до 90^о в границах пласта при определении интенсивности искривления i₃.

θ₂ = arcsin [(R₃ – M)/R₃], (4.17)

где R₃ – радиус кривизны скважины на третьем интервале м; М – расстояние от башмака промежуточной колонны до подошвы продуктивного пласта, м.

M = m - h_o, (4.18)

где m – толщина пласта, м; h_о – глубина входа технической колонны в продуктивный пласт, м.

Далее по заданному смещению (отходу) точки вскрытия пласта S определяется радиус кривизны на втором интервале ствола R₂

R₂ = S/(1 - cos θ₂), (4.19)

а затем интенсивность искривления ствола на этом интервале i₂ по формуле

i₂ = 57,36/R₂. (4.20)

В соответствии с рассчитанной интенсивностью искривления подбираются технические средства искусственного искривления на этом интервале.

Длина второго интервала l₂ определяется по формуле

Рис. 4.2. Профиль скважины с горизонтальным участком ствола

l₂ = 0,01745 · R₂ ·θ₂ , (4.21)

а его глубина по вертикали h₂ по формуле

h₂ = R₂ · sinθ₂ , (4.22)

Длина первого вертикального интервала h₁ определяется по формуле

h₁ = H – h₂, (4.23)

где H – глубина кровли продуктивного пласта, м.

Расчеты отхода S, глубины по вертикали h и длина l для третьего интервала производятся по формулам

S₃ = R₃ ·(cosθ₂ – cosθ₃), (4.24)

H₃ = R₃ ·(sinθ₃ – sinθ₂), (4.25)

l₃ = 0,01745 ·R₃ ·(θ₃ – θ₂). (4.26)

Для этого зенитный угол в конце третьего интервала θ₃ = 90^о.

Для четвертого и пятого интервалов h₄ = h₅, S₄ = S₅, l₄ = l₅. Глубина по вертикали для этих интервалов определяются исходя из желаемого положения горизонтального участка ствола относительно кровли продуктивного горизонта (в наиболее нефтенасыщенной части пласта). Расчет ведется по следующей формуле

H₄ = h₅ = (M – K)/2 , (4.27)

где M – расстояние по вертикали от башмака промежуточной колонны до подошвы продуктивного пласта, м; K – расстояние от кровли продуктивного горизонта до горизонтального ствола, м.

Зенитный угол скважины в конце четвертого интервала θ₄ определяется из выражения

θ₄ = 90^о + arccos[(R₄ – h₄)/R₄] . (4.28)

Отход и длина для четвертого и пятого интервалов определяется по формулам (4.24) и (4.25), подставляя в них соответствующие значения зенитных углов.