- •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
3.3.2. Трехинтервальный профиль
При третьем прямолинейном интервале профиля (рис. 17) расчет ведется по следующей схеме:
2 = arccos {[R2 . (R2 - S)] + H . [(H2 +S2 - 2R2 . S)]0,5}/ [(R2 - S)2 + H2], (24)
где H = h - H1.
l2 = 0,01745 . R2 . 2, (25)
H2 = R2 . sin 2, (26)
S2 = R2 . (1 - cos 2), (27)
l3 = (H - H2)/cos 2 , (28)
H3 = h - H1 - H2, (29)
S3 = (H - H2) . tg 2, (30)
L = H1 + l2 + l3. (31)
3.3.3. Четырехинтервальный профиль
При проектировании скважин с четырехинтервальным профилем (рис. 18) в качестве исходных данных, кроме глубины скважины по вертикали h, отхода S, глубины вертикального участка H1, радиусов кривизны R2 и R4, вводится зенитный угол скважины в конце второго интервала 2. Его величина определяется либо нормативно (в ряде случаев зенитный угол скважины не может превышать определенной величины, например, 20О), либо берется несколько больше, рассчитанной по формуле (24). Далее определяется длина третьего прямолинейного участка по формуле
l3 = A - B, (32)
где
A = [(h - H1 - R2 . sin 2) / cos 2] -S - B. sin 2, (33)
В = R2 (1 - cos 2) + (h - H1 - R2 . sin 2) tg 2. (34)
Зенитный угол скважины на конечной глубине 4 определяется по формуле
4 = 2 - arctg [C/(R42 - C2)0,5], (35)
где
C = [ 2R4 S - B cos 2 - (S - B)2 cos2 2]0,5. (36)
Параметры второго интервала определяются по формулам (25), (26) и (27).
Для третьего интервала глубина по вертикали h3 и отход S3 определяются из выражений
h3 = l3 . cos 2, (37)
S3 = l3 . sin 2. (38)
Для четвертого интервала параметры профиля определяются по формулам
l4 = 0,01745 . R4 (2 - 4), (39)
S4 = R4 (cos 4 - cos 2). (40)
3.3.4. Пятиинтервальный профиль
П редварительно, исходя из конкретных условий (глубина скважины по вертикали, возможная длина интервала стабилизации, радиус искривления на четвертом интервале), устанавливается длина пятого вертикального участка H5 (рис. 19). Далее определяются промежуточные параметры Ro и H
Ro = R2 + R4, (41)
H = h - H1 - H5, (42)
а далее зенитный угол в конце второго интервала
Θ2 = arcsin {Ro . H - (Ro - S) . [H2 - S. (2Ro - S)]0,5/ [H2 + Ro2 - S (2Ro - S)]}, (43)
Расчет профиля на втором интервале ведется по формулам (25), (26) и (27).
Остальные параметры профиля определяются по формулам
H3 = h - H1 - H5 - (R2 + R4) . sin Θ2, (44)
l3 = H3/cos Θ 2, (45)
S3 = h3 . tg Θ 2, (46)
l4 = 0,01745 . R4 . Θ 2, (47)
S4 = R4 . (1 - cos Θ 2), (48)
H4 = R4 . sin Θ 2, (49)
L = H1 + l2 + l3 +l4 + H5, (50)
h = H1 + H2 + H3 + H4 + H5, (51)
S = S2 + S3 + S4. (52)