Расчет профилей обычного типа сводится к определению максимального зенитного угла скважины, горизонтальной и вертикальной проекций и длины каждого из участков, входящих в состав данного профиля, а также общей длины ствола скважины и общего отхода от вертикали.
Исходными данными для расчета профиля являются:
H – проектная глубина скважин;
h – глубина зарезки наклонного участка;
А – проектное смещение забоя от вертикали;
i1, R1 – интенсивность и радиус на участке набора зенитного угла с отклонителем;
i2, R2 – интенсивность и радиус на участке неориентируемого набора;
i3, R3 – интенсивность и радиус на участке уменьшения зенитного угла;
α о – угол набора кривизны с отклонителем;
hв – глубина второго вертикального участка;
α к – угол в конце участка уменьшения зенитного угла.
Rдоп- радиус круга допустимого отклонения от пректной точки в горизонтальной плоскости.
Профиль рассчитывают по участкам сверху вниз (рис.2.2).
Рисунок 2.2 – Профиль скважины
Расчет профиля заключается в определении проекций участков на вертикальную и горизонтальную оси и длины участка по стволу:
a1, h1, l1 – горизонтальное смещение, вертикальная проекция и длина по
стволу на участке набора угла с отклонителем;
a2, h2, l2 – горизонтальное смещение, вертикальная проекция и длина по
стволу на участке неориентируемого набора угла;
a3, h3, l3 – горизонтальное смещение, вертикальная проекция и длина по
стволу на участке стабилизации зенитного угла;
а4, h4, l4 – горизонтальное смещение, вертикальная проекция и длина по
стволу на участке уменьшения угла.
Основным расчетным параметром профиля скважины является угол α в конце участка зарезки наклонного ствола или в конце участка неориентируемого набора угла, если он включен в профиль скважины. Таким образом, α – максимальный зенитный угол ствола скважины. Величина этого угла в основном определяет смещение конечного забоя от вертикали.
|
При проектировании скважины должно выполняться условие:
A = a1 + a2 + a3 + a4 = Σ ai.± Rдоп (2.1)
Угол α находится подбором, то есть, изменяя значения угла α, добиваются выполнения условия (2.1).
Основные расчетные формулы для определения проекций участков приведены в таблице 3.2.
Таблица 3.2
Название расчётной величины, единицы измерения. | Формула |
Длина ствола искривлённого участка, м | l = ( α кон – α нач) / i |
Горизонтальная проекция искривлённого участка, м | a = R. ( cos α нач – cos α кон) |
Вертикальная проекция искривлённого участка, м | h = R.( sin α кон – sin α нач) |
Длина прямолинейно-наклонного участка, м | l = h / cos α; |
Связь вертикальной и горизонтальной проекций прямолинейно-наклонного участка, м | a = h. tg α |
Угол в конце участка набора кривизны, град | α кон = arc sin ( sinα нач – h/R) |
В таблице α нач и α кон – углы в начале и конце участка соответственно.
Расчет трехинтервального профиля с прямолинейно наклонным участком – профиль первого типа (см. рис. 2.1).
Исходными данными для расчета профиля являются: проектная глубина – Н; глубина зарезки наклонного участка – h; проектное горизонтальное смещение забоя от вертикали – A; зенитный угол в конце участка набора угла с отклонителем – α o; интенсивность искривления (радиус искривления) ствола на участке набора ориентируемого и неориентируемого соответственно – i1 (R1), i2 (R2).
|
Расчет производят по формулам, приведенным в таблице 2.1.
1. Определяют проекции на первом вертикальном участке. Так как участок вертикальный, его горизонтальное смещение и зенитный угол равны 0, а вертикальная проекция и глубина по стволу равны глубине зарезки h.
2. Определяют проекции на участке 2а – участке набора угла с отклонителем.
Вертикальная проекция h1 определяется по формуле:
h1 = R1. sin α o, (2.3)
Горизонтальная проекция a 1 определяется по формуле:
а1=R1. (1 – cos α o), (2.4)
Длина интервала по стволу l1 определяется по формуле: l1 = α o /i1.
3. Определяют проекции на участке 2б – участке набора угла неориентируемой компоновкой:
h2 = R2. ( sin α – sin α о); a2 = R2. ( cos α о – cos α ); l2 = ( α – α о) / i2, (2.5)
4. Определяют проекции на прямолинейно-наклонном участке 3 – участке стабилизации.
Вертикальная проекция определяется как разность между проектной глубиной скважины и суммой проекций на участках набора угла и глубиной зарезки, т. е.
h3 = H – h – h1 – h2, (2.6)
Затем определяется горизонтальная проекция прямолинейного участка и длина по стволу:
a3 = h3 . tg α; l3 = h3 / cos α, (2.7)
5. Результаты расчетов представляют в виде таблицы 2.2.
6. Проверяют условие А = а1+ а2 + а3. Если оно не выполняется, изменяют угол α и пересчитывают проекции участков 2б и 3, процедуру выполняют до тех пор, пока не будет выполнено условие -Σ аi = А ± 10.