![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Проектирование профилей горизонтальных скважин
(БашНИПИнефть)
Разработка месторождений нефти и газа с помощью ГС значительно повышает нефтеотдачу пласта. Одним из критериев эффективности бурения ГС является сокращение числа добывающих скважин примерно в 4 раза. Оптимальное сочетание ГС с различными типами профилей, позволяет минимальным количеством скважин и кустовых площадок достичь требуемую схему разработки месторождения. Методика проектирования профиля ГС сводится к определению необходимого начального зенитного угла (a) и расчета элементов отдельных участков профиля ствола. Исходными данными для расчета являются: Нпр - глубина проектного горизонта по вертикали, м; Нв - глубина вертикального участка ствола, м; АТВП - отклонение точки вхождения в пласт (ТВП) от вертикальной оси ствола, м; R 1, R 2 - радиусы искривления ствола в плоскости начального (ПНИ) и конечного искривлений (ПКИ), м; a 1, a 2 - начальный и конечный зенитные углы ствола скважины, град; Δ φ - изменение азимутального угла ствола скважины, град; LГ - длина горизонтального участка ствола, м.
Профили ГС можно условно разделить на следующие типы: А – плоскостные, начальное и конечное искривление ствола ГС происходят в одной (апсидальной) плоскости; Б – пространственные – конечное искривление ствола (набор конечных параметров положения ствола) происходит в плоскости, не соответствующей ПНИ.
5.1 Расчет элементов профиля ГС типа А
Необходимый начальный зенитный угол ГС определяется из условия обеспечения вхождения в пласт в заданной точке (ТВП). На рисунке вертикальную проекцию участка набора кривизны (II) можно выразить:
учитывая, что
и решив совместно уравнения (54) относительно a 1, получим формулу для определения начального зенитного угла ствола ГС типа А:
где
расчет элементов профиля ствола ГС заключается в определении длин различных участков профиля и их проекций на вертикальную и горизонтальную плоскости. Формулы для расчета пятиинтервального профиля ГС приведены в таблице 8.
Таблица 8 – Расчет элементов пятиинтервального профиля типа А
5.1.1 Пример расчета профиля горизонтальных скважин.
Исходные данные для расчета (тип А): Нпр – проектная глубина скважины по вертикали, Нпр = 2000 м; Н – глубина наклонной части ствола по вертикали, Н = 1800 м; h 1 – глубина вертикального участка скважины, h 1 = 200 м; АТВП – отклонение точки входа в пласт от вертикали, АТВП = 300 м; R 1 – радиус кривизны ствола скважины в интервале набора кривизны, R 1 = 370 м; R 2 – радиус кривизны ствола скважины в интервале интенсивного набора, R 2 = 100 м; a 2 – угол максимальной кривизны ствола скважины,
По исходным данным производят расчеты:
К = 370·(1 – cos 90о) – 300 = 370 – 300 = 70 М = 370 – 100 = 270 N = 1800 – 100·sin 90о = 1800 –100 = 1700
5.2 Расчет элементов профиля ГС типа Б
5.2.1 Методика расчета состоит из 2-х этапов. На первом этапе определяется начальное значение параметров профиля (при Необходимый начальный зенитный угол определяется по формуле:
угол пространственного искривления или угол охвата определяется как:
3. Угол наклона плоскости конечного искривления (ПКИ) и ПНИ вычисляется по формуле:
5.2.2. На втором этапе производится расчет параметров положения профиля с учетом поправки на изменение азимутального направления ствола ГС. Необходимый начальный азимутальный угол:
где «+», «-» - соответственно при φ 1 > φ 2 и φ 1 < φ 2.
Необходимый начальный зенитный угол:
где
3. Угол пространственного искривления и угол наклона плоскости конечного искривления (ПКИ) и ПНИ рассчитываются соответственно по формулам (59, 60) при a 1 = a 1 н и Δ φ = Δ φ н. Формулы для расчета элементов профиля ГС типа Б приведены в таблице 9, где Данная методика позволяет производить необходимые инженерные расчеты при проектировании профилей ГС плоскостного (А) и пространственного (Б) типа с достаточной степенью точности.
Таблица 9 – Расчет элементов пятиинтервального профиля типа Б
5.2.3 Пример расчета профиля горизонтальных скважин.
Исходные данные для расчета (тип Б): Нпр – проектная глубина скважины по вертикали, Нпр = 2880 м; Нкр – глубина кровли пласта, Нкр = 2820 м; Нн – глубина наклонной части ствола по вертикали, Нкр = 2780 м; Нв – вертикальный участок, Нв = 100 м; АТВП – отклонение точки входа в пласт от вертикали, АТВП = 600 м; i – интенсивность набора зенитного угла, i = 1, 5 о/10 м; R 1 – радиус искривления ствола в плоскости начального искривления, R 1 = 382 м; R 2 – радиус искривления ствола в плоскости конечного искривления, R 2 = 114, 6 м; a 2 – конечный угол искривления ствола скважины, = 90о; Δ φ – изменение азимутального угла ствола скважины, = 20о; Lг – длина горизонтального участка ствола, Lг = 600 м.
1. Определяем начальное значение параметров профиля К = 382·(1 – cos 90о) – 600 = 382 – 600 = - 218 М = 382 – 114, 6 = 267 N = 2780 – 114, 6·sin 90о = 2780 –114, 6 = 2665 a 1 = γ н = arccos (cos 10, 4·cos 90 + sin 10, 4·sin 90·cos 20) = 80 β =
2. Производится расчет параметров положения профиля с учетом поправки на изменение азимутального направления ствола ГС.
а ' = (sin 80 – cos 90)·114, 6 = 376 h ' = (sin 90 – cos 80)·114, 6 = 315 Δ φ н =
А ' =
a 1 н =
Рисунок 9 - Пятиинтервальный профиль горизонтальной скважины плоскостного типа (А)
Рисунок 10 – Пятиинтервальный профиль горизонтальной скважины пространственного типа (Б)
|