- •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
4. Построение проекций скважин по данным инклинометрических замеров и контроль за траекторией ствола
В процессе бурения необходим постоянный контроль за пространственным положением ствола с целью сравнения фактического и проектного профилей скважины. Это требуется для обеспечения вскрытия продуктивного горизонта в заданной точке с допустимым отклонением от нее, исключения пересечения стволов при бурении скважин с кустовых площадок, проведения горизонтальных стволов по пласту в соответствии с установленным коридором допуска, т.е. на определенном расстоянии от кровли или подошвы пласта. При бурении разведочных скважин такой контроль позволяет точно определить глубину залегания продуктивного горизонта.
Приняв какую-либо систему координат, и имея замеры зенитных углов и азимутов скважины на конкретных глубинах, последовательно определяются приращения координат для каждой точки замера, после чего могут быть определены координаты забоя скважины, либо любой точки ствола.
При расчете приращений координат могут быть использованы различные методы. Это связано с тем, что отрезок ствола между точками замера практически всегда представляет собой пространственную кривую, вид которой неизвестен. Эта кривая при расчетах заменяется либо отрезком прямой, либо дугой окружности (в этих случаях используются так называемые двухточечные методы определения приращений координат).
В более сложных методах используются результаты измерений в нескольких точках. За счет этого определяется характер изменения зенитного угла и азимута на интервале. В результате пространственная кривая, для которой ведется расчет приращений координат, максимально приближается к фактической оси скважины.
Простейшим, но наименее точным, является так называемый тангенциальный метод расчета, при котором исходными данными являются зенитный и азимутальный углы, замеренные в нижней точке интервала. Наибольшее распространение имеет метод усреднения углов, когда интервал между точками замера также представляется отрезком прямой, но зенитный угол и азимут принимаются равными средним значениям углов, замеренных в начале и конце интервала. Практическое использование этого метода будет показано далее.
При балансном тангенциальном (трапецедальном) методе интервал между точками замера разбивается на два равных участка. Верхний участок заменяется отрезком прямой, для которой зенитный угол и азимут принимаются равным замеренным в верхней точке, а для нижнего – в нижней точке интервала.
Кроме перечисленных могут быть использованы метод ускорения, метод расчета по радиусу кривизны (один из наиболее точных), метод постоянной кривизны, метод минимума кривизны, метод кольцевых дуг, метод сплайнов, квадратичный метод и др.
Рассчитав тем или иным методом координаты отдельных точек ствола, может быть построена фактическая трасса скважины. Она сравнивается с проектной, на основании чего делается вывод о возможности попадания скважины в заданный круг допуска. В случае, если это попадание невозможно, принимается решение о применении специальных технических средств направленного бурения с целью вывода скважины на проектную трассу.