Основные понятия и определения
Естественное искривление – непреднамеренное или самопроизволь-ное искривление скважины, вызванное геологическими, техническими, технологическими и организационными причинами.
Искусственное искривление – преднамеренное отклонение скважины в требуемом направлении, вызываемое за счет использования специальных технологических приемов и технических средств.
Технические средства для искусственного искривления скважин:
► специальная компоновка низа бурильной колонны (КНБК) – набор элементов бурового снаряда, предназначенный для регулирования искривления (снижение или развитие искривления);
► специальный породоразрушающий инструмент;
► отклонитель – специальное забойное устройство, предназначенное для изменения угловых параметров скважины.
Ориентатор – специальное забойное устройство, предназначенное для пространственной ориентации отклонителя на забое скважины.
Инклинометр – скважинный прибор для измерения зенитных и азимутальных углов скважины.
Закономерности искривления – знание направления и темпа искривления скважины в вертикальной и горизонтальной плоскостях для различных геолого-технических условий.
Направленное бурение – это такое бурение, которое осуществляется с учетом закономерностей естественного искривления, сопровождается измерением и управлением искривления за счет использования специальных технических средств и технологических приемов.
Основная цель направленного бурения – углубление скважины в нужном направлении по заданной наиболее рациональной траектории и приведение забоя в заданную проектом точку с допустимыми для данных условий отклонениями.
Элементы, определяющие пространственное положение и искривление скважины
Профиль скважины – проекция ее оси на вертикальную плоскость.
План скважины – проекция ее оси на горизонтальную плоскость.
Траектория (трасса) скважины – продольная ось скважины.
Глубина скважины (глубина скважины по вертикали) (H) – расстояние между устьем и забоем по вертикали.
Длина скважины (глубина скважины по стволу) (L) – расстояние между устьем и забоем по оси скважины.
Отход (смещение) (S) – длина горизонтальной проекции прямой, соединяющей устье и забой скважины.
Зенитный угол (Θ) – угол между осью скважины или касательной к ней и вертикалью.
Угол наклона (η) – угол между осью скважины или касательной к ней и горизонталью.
Азимутальный угол (азимут) (α) – угол между направлением на север и проекцией касательной к оси скважины на горизонтальную плоскость, отсчитанный от северного направления по часовой стрелке.
В зависимости от принятого начала отсчета азимут может быть:
географическим aг, магнитным aм или условным aу:
aг = aм + (±δ),
где δ – магнитное склонение – угол между географическим и магнитным (определяемым по компасу) меридианами в данной точке отсчета.
Вертикальная (а) и горизонтальная (б) проекции трассы скважины
АВ – начальное направление оси скважины;
ВС – конечное направление оси скважины;
ВD –направление оси скважины если бы она не искривилась в точке В;
Θн и Θк –соответственно зенитные углы скважины в начале и в конце интервала;
aн и aк – соответственно азимутальные углы в начале и в конце интервала;
φ – угол пространственного искривления
где Θ ср – средний зенитный угол интервала.
Апсидальная плоскость – вертикальная плоскость, горизонтальная проекция которой является касательной к горизонтальной проекции траектории скважины в данной точке.
Угол пространственного искривления
