Выбор и расчет профиля наклонно-направленной скважины

Принимается для бурения наклонно-направленной скважины. На данной площади 3-х участковый профиль, состоящий из вертикального участка, искривленного участка и прямолинейно-наклонного участка. Учитывается для расчета, что третий участок представляет приблизительно прямую линию. Глубина зарезки наклонного ствола на глубине 200 метров. Бурение искривленного участка осуществляется отклонителем ШО1-195. При бурении под эксплуатационную колонну для изменения направления ствола скважины используют отклонитель ШО-195. Первый спуск отклонителя осуществляется по меткам. Последующие ориентирования отклонителя на забое производится с помощью телесистемы. Интенсивность искривления участка набора кривизны, угла (искривленного участка) принимается i₁₀ = 1°.

РАСЧЕТ НАКЛОННОГО СТВОЛА СКВАЖИНЫ

Исходные данные:

Глубина скважины L _в – 1838 м.

Глубина зарезки наклонного ствола Н _в = 200 м.

Диаметр долота D _д = 0, 2953 м.

Диаметр забойного двигателя D _з.д = 0, 24 м.

Длина отклонителя L_.що= 10м.

Длина забойного двигателя L _2тсш = 17 м.

Определяется радиус искривления ствола скважины:

R = × 10 × К = × 10× 1, 05 = 600 м, где К – коэффициент, учитывающий ошибки в расчетах принимается (1, 05÷ 1, 10).

Определяются минимальные радиусы искривленного ствола скважины при использовании различных забойных двигателей:

= = = 282 м;

f_от = = = 9, 9 мм;

I = 0, 049 = 0, 049 × 24⁴ = 16, 257см²;

= = = 429, 4 м,

где К₁ – принимаемый зазор между забойным двигателем и стенкой скважины, в зависимости от твердости горных пород 2 – 6см;

f _зд – прогиб отклонителя забойного двигателя в искривленном стволе

скважины;

I – момент инерции поперечного сечения забойного двигателя;

Е – модуль Юнга, Е = 2, 1 × 10⁷

= = = 599 м,

f_зд = = = 6, 31 мм;

I = 0, 049 = 0, 049 × 19, 5⁴ = 7085 см²,

где: q _зд – масса забойного двигателя длиной в 1 см (кг).

Так как минимальные радиусы меньше расчетного радиуса искривления ствола скважины, то принимается R = 600 м.

Определяется максимальный угол наклона ствола скважины:

соs α = = = 0, 9910; α = 7^о,

где: А – проложение – 200 м; Н = L_в – Н_в = 1838 – 200=1638 м.

Определяется горизонтальная проекция искривленного участка:

а = R × (1 – соs α) = 600 × (1 – 0, 9910) = 5, 4 м.

Определяется вертикальная проекция искривленного участка:

h = R × sin α = 600 × 0, 1219 = 73, 14 м.

Определяется вертикальная проекция прямолинейного наклонного участка:

Н = L_в – (Н_в + h) = 1838 – (200 + 73, 14) = 1565 м.

Определяется горизонтальная проекция прямолинейного наклонного участка:

А = Н × tg α = 1565 × 0, 1228 = 192 м.

Определяется длина искривленного участка:

ℓ ₂ = 0, 01745 × R × α = 0, 01745 × 600 × 7 = 73, 3 м.

Определяется длина прямолинейного наклонного участка:

ℓ ₃ = Н₁ / соs α = 1565 / 0, 9910 = 1579 м.

Определяется длина наклонного участка:

L_н = ℓ ₁ + ℓ ₂ + ℓ ₃ =200 + 73, 3 + 1579 = 1852 м.

Определяются коэффициенты приращения по интервалам наклонной скважины:

к₂ = ℓ ₂ / h = 73, 3 / 73, 1 = 1, 002;

к₃ = ℓ ₃ / Н = 1579 / 1565 = 1, 009.

ПРОФИЛЬ НАКЛОННОЙ СКВАЖИНЫ

Схема 2