Расчет профиля проектной скважины.



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Расчет профиля проектной скважины.



Проектирование профилей – одна из составных частей технических проектов на строительство скважин. Цель проектирования профиля скважины выбор типа и конфигурации его, расчет и построение траектории оси ствола скважины в пространстве.

Скважины, в которых забой имеет определенное отклонение от вертикали, а ствол проводится по заранее заданной кривой, называются наклонно-направленными.

Наклонно-направленные скважины следует бурить с минимальными затратами времени и средств. Проект на строительство наклонно-направленной скважины должен включать обоснование выбора конфигурации профиля, расчет и построение профиля, определение допустимых отклонений ствола от проекта.

Профиль наклонно-направленной скважины должен обеспечить:

– высокое качество строительства скважины, как объекта последующей эксплуатации при минимальных затратах времени и средств;

– бурение и крепление скважин с применением существующих технологий и технических средств без аварий и осложнений;

– достижение проектного смещения забоя от вертикали в заданном направлении с учетом допустимых норм отклонения от проектного положения при минимальном объеме работ с ориентируемыми отклонениями КНБК;

– минимальное количество перегибов ствола с радиусами искривлений, не превышающих допустимые величины;

– возможность свободного похождения по стволу различных КНБК и обсадных колонн в процессе бурения и элементов оборудования в процессе эксплуатации и подземного ремонта;

– надежную работу внутрискважинного и эксплуатационного оборудования, а также возможность применения методов одновременно-раздельной эксплуатации нескольких горизонтов при разработке, раздельной эксплуатации нескольких горизонтов при разработке многоплановых месторождений.

.

Рисунок 4.5. Основные виды профилей наклонных скважин и исходные данные расчета.

Профиль горизонтальной скважины состоит из двух сопряженных между собой частей: направляющей части и горизонтального участка.

Направляющая часть про­филя горизонтальной скважины может включать вертикальный участок, участок начального искривления, тангенциаль­ный участок и участки увеличения зенитного угла или состо­ять только из вертикального участка и участка увеличения зенитного угла.

Горизонтальный участок может быть выполнен в виде вос­ходящей или нисходящей дуги окружности, т.е. быть вог­нутым или выпуклым, а также прямолинейным или волно­образным. Горизонтальный участок в зависимости от угла падения продуктивного пласта может быть расположен под любым заданным углом к вертикали, в том числе и под уг­лом 90°.

Направляющая часть профиля горизонтальной скважины и ее горизонтальный участок могут рассчитываться отдельно. Однако они должны быть сопряжены друг с другом.

Назначение направляющей части профиля горизонтальной скважины заключается в выведении ствола под определен­ным углом в точку продуктивного пласта с заданными координатами. Поэтому при расчете этой части профиля горизон­тальной скважины кроме проектной глубины и отклонения ствола скважины от вертикали необходимо задавать величи­ну зенитного угла на проектной глубине. Кроме того, как правило, задается величина радиуса кривизны участка уве­личения зенитного угла скважины. При расчете профиля скважины приняты следующие условные обозначения:

Н – проект­ная глубина направляющей части профиля скважины (глу­бина начала горизонтального участка);

А проектное сме­щение профиля скважины на проектной глубине;

α зенит­ный угол на проектной глубине (угол входа ствола скважи­ны в продуктивный пласт);

НВ длина вертикального уча­стка;

L длина тангенциального участка направляющей час­ти профиля;

Hг глубина в конце горизонтального участка;

Аг смещение скважины в конце горизонтального участка;

αг зенитный угол в конце горизонтального участка;

Lг длина горизонтального участка;

SП протяженность гори­зонтального участка;

γ1 угол охвата первого интервала волнообразного горизонтального участка;

Т предельное смещение горизонтального участка в поперечном направле­нии;

T1,T2 предельное смещение двухинтервального гори­зонтального участка в поперечном направлении вверх и вниз соответственно;

αi зенитный угол в конце i-го участка профиля;

RГ1, RГ2 радиус кривизны первого и второго интер­валов волнообразного горизонтального участка соответствен­но;

RГ радиус кривизны горизонтального участка.

Методика расчета направляющей части профиля горизон­тальной скважины основана на решении системы уравнений проекций участков профиля на вертикальную и горизонталь­ную оси.

При этом расчет профиля горизонтальной скважины сво­дится к определению длины вертикального участка Hв и ра­диуса кривизны одного из участков или длины тангенциаль­ного участка, если он имеется, при заданных остальных па­раметрах профиля.

 

Исходные данные для расчета:

Глубина скважины по вертикали Н = 2500 м, кровля продуктивного пласта находится на глубине Нкр = 2425 м, толщина продуктивного пласта hпр =75м.

Горизонтальная скважина имеет отклонение от кровли продуктивного пласта А = 4533 м, протяженность горизонтального ствола Аг = 1623 м

Расчет.

Расчет профиля производится снизу вверх.

Определим параметры искривления ствола скважины в продуктивном пласте.

H=2500

Hкр=2425

hпл=75

A=4533

Aг=1623

 

Находим значение зенитного угла ствола скважины у входа в кровлю продуктивного пласта:

aкр=N[ArcTan[Aг/hпл]/Degree] (4.14)

aкр= 87.3542

 

Определим параметры профиля скважины на переходном участке от башмака второй промежуточной колонны. Примем интенсивность искривления i= 0.67 град/10 м.

 

Тогда радиус искривления:

R2 = 573/i (4.15)

R2 = 855.224

 

Зенитный угол башмака технической колонны aб = 70.7.

 

Длина ствола скважины на рассматриваемом участке:

l3 = 0.01745*R2*(aкр – aб) (4.16)

l3 = 248.542

 

 

Отклонение наклонного ствола на этом участке:

a3=R2(Cos[aбDegree] – Cos[aкрDegree]) (4.17)

a3 = 243.185

 

Длина интервала ствола по вертикали:

h3=R2(Sin[aкрDegree] – Sin[aбDegree]) (4.18)

h3 = 47.1511

 

Определим параметры профиля скважины на участке стабилизации зенитного угла при бурении интервала ствола под спуск промежуточной колонны. Предварительно найдем отклонение ствола от вертикали на данном интервале:

R1 = 573/i (4.19)

R1 = 855.224

a1=R1(1 – Cos[aбDegree]) (4.20)

a1=572.56

a2=A – (a3+a1) (4.21)

a2 = 3717.25

 

Длина ствола скважины в интервале:

l2 = a2/Sin[aбDegree] (4.22)

l2 = 3938.6

 

Длина ствола скважины по вертикали:

h2 = l2Cos[aбDegree] (4.23)

h2 = 1301.76

 

Определим параметры профиля скважины на первом участке набора зенитного угла. Длина ствола скважины в интервале:

l1 = 0.01745*R1*aб (4.24)

l1 = 1055.1

 

Длина ствола скважины по вертикали:

h1 = R1*Sin[aбDegree] (4.25)

h1 = 807.161

Отклонение ствола от вертикали на данном участке a1 найдено ранее.

 

Найдем величину вертикального участка ствола скважины из условия:

h0 = H – (hпл+ h3 + h2 + h1) (4.26)

h0 = 268.924

 

Длина скважины по стволу:

Hств= h0 + l1 + l2 + l3 + l4 (4.27)

Hств= 7135.9

Рисунок 4.6. Профиль проектной скважины



Последнее изменение этой страницы: 2016-08-15; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.236.214.224 (0.009 с.)