Прогноз попадания ствола наклонно направленной скважины в круг допуска

В процессе проводки наклонной скважины фактический про­филь по различным причинам отличается от проектного. Отсюда, естественно, рано или поздно возникает необходимость опреде­лить, попадает ли скважина в круг допуска при использовании проектной компоновки или необходимо сменить компоновку (или даже провести исправительные работы).

Исходными данными для расчета являются:

— координаты проектного положения оси скважины по кров­ле продуктивного пласта: H _пр, Х_пр, У_пр;

— радиус круга допуска [R];

— координаты забоя скважиныX₀, Y₀, H₀на момент прогноза;

— параметры кривизны на забое α ₀, φ _0;

— закономерности изменения азимутального и зенитного углов при использовании проектной компоновки в интервале H₀ - H_пр:

Чаще всего эти зависимости описываются линейными урав­нениями

коэффициенты которых определяются на основе анализа промы­словых данных.

Рисунок 16 - Блок-схема расчета прогноза попадания скважин в круг допуска

Значения коэффициентов а₁ и b₁для некоторых компоновок приведены в табл. 15.

Расчеты целесообразно проводить в соответствии с блок-схе­мой (рис. 16). Программа решения задачи прогноза приведена в приложении 5.

Пример

Из предыдущей задачи имеем: Х₀= 939, 9 м; Y₀ = 77, 3 м; Н₀ = 1722 м; α ₀ = 27, 5°; φ ₀ = 69, 75°; Н_пр = 2000; φ _п= 60°; Y_пр = 0, 50 м; X_пр = 1150 м; [R] = 60 м. Для дальнейшего бурения предполагается использовать компоновку Д 215, 9 СГН; ЗТСШ1-195; СБТ 127 x 9, для которой, согласно [1, 2], а₁ = - 0, 007; b₁ = - 0, 00038; а₂= 0, 02; b₂= 0.

Определим, попадает ли скважина в круг допуска.

Принимаем Δ l = 100.

= 27, 5 - 0, 5*1, 71 = 26, 64°,

= 69, 75 + 0, 5*100*0, 02 = 70, 75°,

Δ Х = 100sin26, 64°cos10, 75° = 44, 06 м,

Δ Y = 100sin26, 64^osin10, 75° = 8, 36 м,

Δ H = 100cos26, 64° = 89, 4 м.

Результаты расчета сводим в табл. 31.

Таблица 31

Результаты расчета прогноза попадания скважины в круг допуска

Как видно из приведенных расчетов и построения по этим данным профиля и плана, скважина (рис. 15, линия 1) при ис­пользовании компоновки Д 215, 9 СГН; ЗТСШ1-195 не попадет в круг допуска из-за увеличения азимута и уменьшения зенитного угла по сравнению с проектом. Необходимо, по-видимому, прове­дение исправительных работ.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАБОТ

ПО ИСПРАВЛЕНИЮ ПАРАМЕТРОВ КРИВИЗНЫ НАКЛОННО НАПРАВЛЕННОЙ СКВАЖИНЫ

Если прогноз показывает, что при использовании запроекти­рованной серийной компоновки скважина не попадает в круг до­пуска, необходимо применение специальных компоновок или корректировка параметров кривизны с помощью ориентируемых (отклоняющих) компоновок.

Исходными данными для решения задачи являются:

- проектные и фактические план и профиль скважины;

- параметры кривизны и координаты забоя: α ₀, φ ₀, X₀, Y₀, H₀;

- характеристики имеющихся специальных неориентируемых компоновок;

- характеристики имеющихся турбинных отклонителей или механизмов искривления электробуров.

Этапы решения задачи:

1) определение величины корректировки азимута и зенитно­го угла;

2) исследование возможности корректировки параметров кривизны путем использования неориентируемых компоновок;

5.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ КОРРЕКТИРОВКИ АЗИМУТА И ЗЕНИТНОГО УГЛА

Определение необходимой величины изменения азимута Δ φ и нового значения зенитного угла α ₃ производят на основании по­строенных плана и профиля скважины.

Для этого на плане соединяют прямой линией текущий и про­ектный забой и определяют необходимое изменение азимута Δ φ (рис. 15).

Для нахождения требуемой величины зенитного угла на про­филе откладывают проектную точку забоя (ее координаты H_при Х₀ + а_к). Угол между вертикалью и линией, соединяющей проек­тный и текущий забои на профиле, дает необходимое значение зенитного угла α ₃.

Эти углы можно найти и аналитически:

Δ φ = φ _п - φ ₀ – arctg

α ₃ = arctg . (27)

Для рассмотренного в главе 4 примера имеем (рис. 15):

Х₀ = 939, 9 м; Y₀= 77, 3 м; H₀ = 1722 м; α ₀ = 27, 5°; φ ₀ = 69, 75°;

H_пр = 2000 м; Х_пр= 1150 м; Y_пр = 0; φ _пр = 60°;

Δ φ = 60^o - 69, 8^o - arctg = -30, 0^о,

α ₃ = arctg