Расчет фактической трассы скважины, построение проекций

В реальном масштабе времени, когда технологу на буровой необходимо оценить положение забоя скважины относительно круга допуска на кровле продукитвного пласта и принять решение о применении той или иной КНБК для продолжения бурения, затратив на принятие решения короткий промежуток времени, процедура расчётов сводится к построению вертикальной проекции трассы скважины на проектную плоскость и горизонтального проложения ствола скважины относительно горизонтальной проектного проложения. Допускается проводить приближенный расчёт с некоторыми допущениями. При этом погрешность от принятых допущений сопоставима с погрешностю инклинометрических приборов.

Предположим, что на -том интервале бурения наклонной (горизонтальной) скважины (рис. 7.1) длиной (длина дуги ВС) произведен замер инклинометром в точках. Расстояние между точками замера по стволу скважины . Для расчёта вертикалной и горизонтальной проекций скважины необходимо определить длину хорды стягивающей дугу .

Интенсивность изменения зенитного угла i_i и азимута на интервале s_i

_;

_{Общая интенсивность}

_{Тогда радиус искривления на интервале}

_; ;

Тогда проекция на вертикальную ось будет равна

,

а глубина по вертикали всего интервала бурения равна

Отклонение от вертикали на интервале вычисляется из выражения

,

Рисунок 9.1 К расчёту фактической трассы скважины

а общее отклонение от вертикали на интервале равно

Построение координат фактической трассы скважины на горизонтальной плоскости (кровле продуктивного пласта) производится в осях «горизонтальная проекция по проекту (направление к кругу допуска положительное, от круга – отрицательное), и линия перпендикулярная ей» в следующем порядке (если проектный азимут () больше среднего, равного на интервале, то принимается положительным, иначе – отрицательным):

;

Результаты расчётов сводятся в таблицу

Таблица 9.1 Расчёт фактической трассы скважины

Меторождение _________________ Глубина кровли продуктивн. горизонта,м_____________

№ куста _________________ Проектный азимут, град. _____________

№ скважины _________________ Проектное смещение, м _____________

Магнитное склонение ___________ Глубина забуривания наклонного ствола,м _____________

Глубина скважины по стволу, м	Зенитный угол, град	Магнитный азимут, град	Глубина по вертикали, м	Радиус искривления на интервале, м	Интенсивность искривления, град/1о м	Отклонение в проектной плоскости, м
На интервале	Нараста- ющая	К кругу «+» От круга -	Вправо «-« Влево «+»

Таким образом, имея координаты и можно построить вертикальную и горизонтальную проекции фактической трассы скважины

(см. рис. 9.1, рис. 9.2)

Рисунок 9.2 Горизонтальное проложение скважины

Произведенные расчёты позволяют сделать следующие выводы

Из рисунка 3.1 следует, что для того чтобы попасть в центр круга допуска радиусом необходим зенитный угол равный , на ближний край круга допуска этот угол равен и на дальний-.

В соответствии с рисунком 3.2 для того чтобы попасть в центр круга допуска необходимо бурить скважину в азимуте , на левыйи правый края круга допуска можно попасть, пробурив скважину до продуктивного пласта в азимуте

В приведённых выражениях для азимута скважины последний член берётся со знаком «+», если точка D располагается над осью (см.рисунок 3.2), и со знаком «-» - если под осью.

Произведённые расчёты и построения позволяют, в случае необходимости, перейти к следующему шагу – определению длины интервала бурения и угла установки отклонителя для корректировки зенитного угла и азимута скважины и, тем самым, обеспечить безусловное попадание скважины в круг допуска, а не приведение фактического ствола скважины к проектному профилю. На практике нашли применение графический или аналитический методы. Сущность графического метода сводится к следующему: На горизонтальной прямой АВ в определённом произвольном масштабе откладывается величина зенитного угла . Из точки В в том же масштабе откладывается под углом () к прямой АВ отрезок прямой, равный (см. рисунок 9.3).

Тогда , м - искомый интервал бурения, за который произойдёт требуемое изменение зенитного угла и азимута скважины отклоняющее КНБК, обеспечивающей интенсивность искривления в град/10 м. Угол установки отклонителя определяется с помощью транспортира.

Аналитический метод сводится к решению треугольника

Угол установки отклонителя определяется следующим образом

Если , то , иначе

, где

Рассмотрим пример принятия решения при следующих данных, полученных в результате расчётов и построения фактической трассы скважины:

°; ; ; ;

,

°

Если управление искривлением ведётся без телеметрической системы, то угол установки отклонителя должен учитывать угол поворота плоскости действия отклонителя под действием реактивного момента. Об это в следующем разделе.