Требования к кривизне наклонных скважин (ограничения на интенсивность искривления)

При определении кривизны наклонных скважин необходимо учитывать требования, связанные с обеспечением проходимости по стволу скважины забойных двигателей, УБТ, обсадных труб при строительстве скважины и нормальной работы насосного оборудования (ЭЦН, ШГН) при ее эксплуатации. Подробно это изложено в [6]. В Башкортостане интенсивность искривления не должна превышать 1, 5°/10 м на участке набора зенитного угла и3°/100 м в интервале установки ЭЦН [8].

В Западной Сибири эти нормы практически такие же — 1, 5°/ 10 м в интервале набора зенитного угла, 3° по зенитному и 4° по азимутальному углам на 100 м в интервале стабилизации, 5° на 100 м на участке уменьшения зенитного угла [4].

Следует отметить, что норматив предельного изменения ази­мута без указания величины зенитного угла не имеет смысла.

Радиус кривизны пространственно искривленного участка определяется по формуле

(2)

где , — соответственно, изменение зенитного угла и азиму-

­ та на отрезке (рад);

—средний зенитный угол на участке L.

Из (2) следует, что при малых зенитных углах даже суще­ственное изменение азимута практически не влияет на кривизну. В случае отсутствия изменения азимута при бурении на определенном интервале

( радиус кривизны определяется поформуле

(3)

Для того чтобы найти связь интенсивности изменения зенит­ного угла на определенном участке и соответствующего радиуса кривизны этого участка, необходимо воспользоваться определе­нием интенсивности.

Под интенсивностью i изменения зенитного угла скважины понимают изменение зенитного угла при проходке участка сква­жины длиной 1 м. Эта зависимость выражается формулой

(4)

откуда следует, что зависимость интенсивности изменения зенит­ного угла от радиуса имеет вид:

(5)

На практике обычно используют значения углов, выражен­ные в градусах. Связь между изменением зенитного угла, выра­женного в радианах () и в градусах ():

(6)

Интенсивность изменения зенитного угла в связи с ее неболь­шой величиной принято выражать в градусах на 10 м (i ₁₀) или в градусах на 100 м (i ₁₀₀). При расчетах радиуса искривления не­обходимо не забывать об этом, а также учитывать (5):

(7)

Ограничения на интенсивность искривления скважин на раз­личных участках можно выразить через радиусы кривизны этих участков:

1)на участке набора зенитного угла

;

2) на участке уменьшения зенитного угла

3) в интервале установки насосного оборудования (ЭЦН)