Направленное бурение скважин - Построение проекций скважин по данным

 

 

3. Построение проекций скважин по данным инклинометрических замеров и  контроль за траекторией ствола

 

Имея данные по замерам зенитных углов и азимутов скважины в отдельных точках,  производится построение фактического профиля и плана скважины. Фактическая трасса скважины сравнивается с проектной, на основании чего делается вывод о возможности попадания скважины в заданный круг допуска. В случае, если это попадание невозможно, принимается решение о применении специальных технических средств направленного бурения с целью вывода скважины на проектную трассу.

 

3.1. Графический способ построения проекций скважин

 

 Для построения плана и профиля скважины предварительно определяются вертикальные  h и горизонтальные S проекции участков ствола между точками замеров зенитного Q и  азимутального aуглов скважины. При построении горизонтальной проекции используется следующая формула

 

 

                                                            Si = li . sin Qi ср,                                                                     (7)

 

 

где li - длина участка ствола скважины между точками замера, м; Qi ср- средний зенитный угол участка, град.

 

 

                                                       Qi ср = (Q + Q)/2,                                                                   (8)

 

 

где Q - зенитный угол в начале интервала,  град; Q- зенитный угол в конце интервала, град.

 

При построении вертикальной проекции скважины расчет величины горизонтальной проекции участка ствола ведется по формуле

 

 

                                            Si = li . sin Qi ср . cos (aпр - ai ср),                                                           (9)

 

  

clip_image014

 

где aпр - проектный азимут скважины,  град; ai ср- средний азимутальный угол участка, град.

 

                                                        ai ср = (a + a)/2,                                                                   (10)

 

 

 

где a - азимут скважины в начале интервала, град; a- азимут скважины в конце интервала, град.

 

Величины вертикальных проекций участков ствола определяются по формуле

 

                                                            hi = l . cos Qi ср.                                                                     (11)

 

 Построение горизонтальной проекции ведется следующим образом. Через точку О, принятую за устье скважины (рис. 7), проводится направление на  север.  От этого направления откладывается проектный азимут скважины aпр и отрезок ОА, равный в принятом масштабе проектному отходу (смещению) S. Далее через точку О проводится линия под углом a1 ср, равным среднему значению азимута скважины на первом участке,  и по ней откладывается в принятом масштабе горизонтальная  проекция участка ствола S1, определенная по формуле (7).  Через полученную точку 1 под углом a2 ср к направлению на север проводится линия, по которой откладывается отрезок S2в том же масштабе, и т. д. до точки N, являющемся забоем скважины.

Соединив точки N и А,  можно определить требуемый азимут скважины aтр  для обеспечения попадания в заданную проектом точку, а также допустимые отклонения Da при заданном радиусе круга допуска r. Требуемый зенитный угол Qтр  для попадания в проектную точку определяется по формуле

 

                                                   Qтр = arctg [Sтр /(H - HN)],                                                             (12)

 

 где Sтр - длина горизонтальной проекции отрезка NA, определяемая по рис. 7 с учетом масштаба построения, м; Н - проектная глубина скважины по вертикали (глубина кровли продуктивного пласта), м; HN - глубина по вертикали точки     N, м.

При построении вертикальной проекции скважины от точки О (рис. 8), принятую за устье, по вертикали вниз в принятом масштабе откладывается проектная глубина  скважины  по вертикали H,  а от полученной точки по горизонтали откладывается проектное смещение (отход)  S.  Полученная точка А  является  проектной  точкой вскрытия продуктивного горизонта. Далее от точки О по вертикали вниз в масштабе построения откладывается вертикальная проекция первого участка ствола,  рассчитанная по формуле (11), а от полученной точки по горизонтали в том же масштабе откладывается горизонтальная проекция первого участка, рассчитанная по формуле (9).  Полученная точка 1 соединяется с точкой О.  Отрезок О1  является проекцией ствола скважины на вертикальную плоскость,  проходящую через устье скважины и проектную точку вскрытия продуктивного горизонта. Затем от точки  О  по вертикали в масштабе построения откладывается сумма вертикальных проекций первого и второго участков ствола h1 + h2,  а от полученной точки  по горизонтали  откладывается  в  масштабе  сумма  горизонтальных проекций S1 + S2.  Это делается для повышения точности и исключения ошибок построения.  Полученная точка 2 соединяется с точкой 1. Такое построение проводится до точки N, являющейся забоем скважины.

Соединив точку N с точкой А, можно определить требуемый зенитный угол скважины Qтр   для  обеспечения  попадания  ее  в проектную точку,  и  допустимые отклонения DQэтого угла при заданном радиусе круга допуска r.

Однако при определении требуемых зенитного Qтр и азимутального  aтруглов необходимо учитывать естественное искривление скважин при бурении ее за оставшийся интервал.