Понятие об искривлении скважин и параметры искривления.

Кривизна – предел отношения угла поворота касательной по дуге к длине этой дуги (рис.8.2), , где: С – кривизна, М и М₁ – точки на оси скважины, - угол поворота между касательными - длина дуги между М и М₁.

Зенитное искривление – изменение величины зенитного угла между двумя точками замера.

Азимутальное искривление – изменение величины азимутального угла между двумя точками замера.

Пространственный или общий угол искривления – угол между двумя касательными, проведенными к оси скважины в точках замера, лежащих в плоскости искривления скважины. В этом случае принято допущение, что ось скважины на участке между двумя замерами представляет собою плоскую кривую. Интенсивность искривления – приращение величины угла на единице длины ствола скважины. За единицу длины принято 10 м. Различают интенсивность зенитного, азимутального и общего искривления .

Практически при бурении происходит пространственное искривление скважины, меняются величины зенитного и азимутального углов, т.е. имеет место общее пространственное искривление под некоторым углом ; Общее искривление выражается уравнение ;

Стволы скважин при бурении любым способом не остаются прямолинейными, а приобретают изогнутую в одной плоскости или в пространстве форму, отклоняясь от первоначально задан­ного направления. Процесс, в результате которого изменяется направление скважины или ее траектория в пространстве, называ­ется искривлением скважины

Интенсивностью (степенью) искривления i или кривизной оси I скважины К называется количественное изменение значений того или иного угла

Если скважина искривляется с постоянной интенсивностью и только в апсидальной плоскости, то ее ось представляет собой дугу окружности радиусом R, величина которого может быть определена по формуле

R = 57, 3/i.

Следует отметить, что интенсивность азимутального искривления существенно зависит от зенитного угла скважины и при малых зенитных углах может достигать весьма значительных величин, а это не дает полного представления о положении скважины. Для оценки общего искривления служит угол пространственного искривления j, показанный на рис. 2. В случае, если бы скважина, имеющая в точке А зенитный угол Qн и азимут aн, не искривлялась, то забой ее оказался бы в точке В, но за счет искривления фактически забой оказался в точке С, зенитный угол стал равным Qк, а азимут aк. Угол ВАС и является углом пространственного искривления. Величина его аналитически определяется по формуле

j = arccos [cos Qн. cos Qк + sin Qн. sin Qк. cos(aк - aн)].

Кроме указанных величин направленные скважины характеризуются величиной отхода (смещения) S и глубиной по вертикали h. Отход - длина горизонтальной проекции прямой, соединяющей устье и забой скважины. Глубина по вертикали - длина вертикали, соединяющей устье с горизонтальной плоскостью, проходящей через забой скважины