Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
Левинсон Л М, Габдрахманова К Ф, Зиганшин С С,
3.5. Расчет конфигурации ствола, когда устье не лежит в плоскости горизонтального ствола
Чаще всего конфигурация таких стволов состоит из двух плоских участков OBCD и DEFK (рис. 41), в пределах которых азимут поддерживают постоянным.
3.5.1. Исходными данными для расчета являются:
– координаты точки входа в пласт XE, YE;
– глубина кровли Hкр и подошвы Hп пласта;
– длина вертикального hв и горизонтального lг участков;
– радиусы на всех участках искривления;
– конструкция скважины;
– азимут горизонтального участка φ;
– интервал установки ЭЦН.
Расчет профиля производят в следующем порядке.
Определяют координаты точки D:
Азимут участка OD:
Угол входа в пласт:
Рис. 41. Схема профиля скважины с горизонтальным окончанием
Величину зенитного угла на 3 участке находят по уравнению
где 
H1 = HD.
Формулы для определения длины всех участков и их горизонтальных и вертикальных проекций приведены в табл. 12.
Координаты характерных точек профиля ГС рассчитывают по следующим зависимостям:
3.5.2. Пример расчета
Hп = 1960 м; Hкр = 1950 м; l1 = 500 м; hв = 330 м;
– координаты точки вода в пласт XE = 300 м, YE = 50 мг;
– азимут горизонтального ствола φг = 230°;
Интервал установки ЭЦН 1300–1400 м.
Конструкция скважины:
– направление Dн = 324 на глубину 30 м, DД = 394 мм;
– кондуктор Dк = 245 мм на глубину 300 м, DД = 295 мм;
– техническая колонна DТК = 168 мм на глубину 1950 м, DД = 215,9 мм;
– потайная колонна DХ = 127 мм, DД = 146 мм.
Таблица 12
Формулы для расчета элементов профиля ГС,
состоящего из двух плоских участков
|
Номер участка |
ai |
hi |
li |
|
1 |
a1 = 0 |
h1 = hв |
l1 = hв |
|
2 |
a2 = R1(1 – cos α) |
h2 = R1sin α |
|
|
3 |
a3 = h3tg α |
h3 = HD – (h1 + h2 + h4) |
|
|
4 |
a4 = R2(1 – cos α) |
h4 = R2sin α |
|
|
Итого в точке D |
|
|
|
|
5 |
a5 = R3(1 – cos αкр) |
h5 = R3sin αкр |
|
|
6 |
a6 = R4cos αкр |
h6 = R1(1 – sin αкр) |
h6 = R1(1 – sin αкр) |
|
7 |
a7 = lг |
h7 = 0 |
l7 = lг |
|
Итого по скважине |
|
|
|
На первых двух искривленных участках предполагается использовать отклоняющую компоновку Д 215,9; К 215; ШО-195;
ТСШ1-195; БТ, обеспечивающую искривление ствола, с радиусом 450 м, т.е. R1 = R2 = 450 м. На участке V набор ЗУ предполагается осуществлять с помощью ДР 195, обеспечивающего R3 = 180 м.
Дальнейшее искривление в продуктивном пласте предполагается осуществлять с помощью ДР 127 (R4 = 135 м).
Угол входа в пласт определим равным αкр = 74,36°.
Координаты точки D:
Рис. 42. Координата точки D
Рис. 43. Координата точки D
Рис. 44. Координата точки D
Рис. 45. Координата точки D
Рис. 46. Координата точки D
Азимут участка OD:
Рис. 47. Азимут участка OD
Длина горизонтальной проекции участка OD:
Рис. 48. Длина горизонтальной проекции участка OD
Зенитный угол на участке стабилизации:
Рис. 49. Зенитный угол на участке стабилизации
1-й участок:
a1 = 0; h1 = hв = 330 м; l1 = hв = 330 м.
2-й участок:
Рис. 50. 2-й участок
Рис. 51. 2-й участок
Рис. 52. 2-й участок
3-й участок:
Рис. 53. 3-й участок
Рис. 54. 3-й участок
Рис. 55. 3-й участок
4-й участок:
Итого в точке D:
5-й участок:
6-й участок:
7-й участок:
a7 = lг = 500 м; h7 = 0; l7 = lг = 500 м.
Итого по скважине:
После чего заполняем табл. 13.
Таблица 13
Результаты расчета элементов профиля ГС, состоящего
из двух плоских участков
|
Номер участка |
ai, м |
hi, м |
li, м |
Применяемая компоновка |
|
1 |
0 |
330 |
330 |
0–30 м: Д 394; УБТ 30–300 м: Д 295,3; 3ТСШ 1-240; Ц; УБТ 178–50 м; БТ 300-330м: Д215,9; 3ТСШ1-195; УБТ 178–50 м |
|
2 |
20,9 |
135,5 |
137,6 |
Д215,9; К215,4; ШО-195; ТСШ1-195; БТ |
|
3 |
371,2 |
1175,7 |
1232,9 |
Д215,9; Ц210–212; 3ТСШ1-195; УБТ; БТ или Д215,9; К215,4; Ц212; 3ТСШ1-195; УБТ; БТ |
|
4 |
20,9 |
135,5 |
137,6 |
Д215,9; К215,9; ДР 195(γ = 1,5°); ТС;БТ |
|
Итого в точке D |
413,0 |
1776,7 |
1838,2 |
|
|
5 |
131,5 |
173,3 |
233,6 |
Д146; К146; ДР127; ТС; БТ |
|
6 |
36,4 |
5,0 |
36,9 |
Д146; К146; ДР127; ТС; БТ |
|
7 |
500 |
0 |
500 |
Д146; Ц144; ДР 127; ТС;БТ |
|
Итого по скважине |
1080,9 |
1955,0 |
2608,6 |
Проектные координаты характерных точек профиля скважины приведены в табл. 14.
Проектные план и профили ГС в соответствии с проведенными расчетами показаны на рис. 14.
Таблица 14
Координаты характерных точек профиля скважины
|
Точки профиля |
X |
Y |
H |
α |
φ |
|
O |
0 |
0 |
0 |
0 |
– |
|
A |
0 |
0 |
330 |
0 |
– |
|
B |
19,4 |
7,6 |
465,5 |
17,5 |
21,4 |
|
C |
365,1 |
143,1 |
1641,2 |
17,5 |
21,4 |
|
D |
384,5 |
150,7 |
1776,7 |
0 |
- |
|
E |
300 |
50 |
1950 |
74,36 |
230 |
|
F |
276,6 |
22,1 |
1995,0 |
0 |
230 |
|
K |
–44,8 |
–360,9 |
1955,0 |
0 |
230 |
3.5.3. На основании геологических исследований были проведены расчеты трёхинтервального профиля с участком стабилизации зенитного угла для проводки скважины на Приобском месторождении.
Необходимо определить:
1) интервал набора угла;
2) длина участка стабилизации;
3) длину горизонтального участка;
4) выход траектории скважины на кровлю пласта с заданными параметрами.
Исходными данными для расчёта являются:
– глубина кровли Hкр – 1950 м и подошвы H11;
– отход А по кровле пласта 167 м;
– длинна вертикального hв участка 175 м;
– радиус искривления на участке набора зенитного угла R;
– конструкция скважины;
Значения Hкр, H11, А обычно задаются геологической служ-
бой НГДУ.
Значения радиуса искривления R определяется выбранным типоразмером отклоняется и имеющимися ограничениями на интенсивность искривления.
Максимальный зенитный угол α (зенитный угол наклонно-прямолинейного участка) рассчитывается по формуле
(55)
где H1 = Hкр – hв; A1 = A – R.
Воспользуемся формулами для определения длин всех участков и их горизонтальных и вертикальных проекций.
Расчет трёхинтервального профиля наклонно направленной скважины
Дано:
глубина кровли Hкр = 1910 м;
отход по кровле пласта А = 167 м;
длина вертикального участка скважины hв = 175 м;
проектная глубина спуска кондуктора 450 м.
Требуется рассчитать трёхинтервальный профиль скважины с участком стабилизации зенитного угла.
Решение.
3.5.4. Вычислим вспомогательный угол
