4. Профили эксплуатационной части горизонтальных скважин

На продуктивность горизонтальной скважины существенное влияние оказывает форма траектории ствола в пределах продуктивного пласта. На рисунке 2.3 приведены схемы двух наиболее распространенных типов профилей.

Четырехинтервальный профиль (рис. 2.3, а) включает следующие интервалы:

интервал набора кривизны АВ длиной l₁ – по стволу и h₁ – по вертикали. На этом интервале зенитный угол α_кр на кровле продуктивного пласта увеличивается до α_г = 90° в середине пласта. Проекция участка на горизонтальную плоскость – а₁; интервал стабилизации кривизны (ВС), длина интервала l₂ = а₂; второй интервал набора кривизны (CD), зенитный угол α_г = 90°+β. Значение β определяется в зависимости от остальных параметров искривления данного интервала l₃, а₃; h₃ = h₁ – δ₁; интервал падения зенитного угла (DE), зенитный угол α_max уменьшается до α_min.

Параметры профиля l₄, а₄, h₄ = h_пл–(δ₁+δ₂) определяются расчетным путем в зависимости от общей протяженности горизонтального ствола, толщины пласта и т.д.

Размеры δ₁, δ₂ – расстояния от кровли и подошвы пласта до крайней верхней и нижней точек нахождения ствола скважины соответственно. Можно принять: δ₁ = 0,2h_пл.; δ₂ = 0,1h_пл. Величина L_г = l₁+l₂+l₃+l₄, длина проекции ствола скважины на горизонталь А_г= a₁+a₂+a₃+a₄. Ввиду больших значений α в пределах пласта с достаточной точностью можно принять А_г = L_г.

Трехинтервальныйпрофиль (рис. 2.3, б) отличается от первого отсутствием второго участка набора кривизны.

Четырехинтервальный профиль применяется в основном в тех случаях, когда необходимо дополнительно вскрыть пропластки, расположенные в прикровельной части пласта, а также, когда при бурении горизонтального участка происходит непрогнозируемый спад кривизны.

Рис. 2.3 Проектный профиль ствола горизонтальной скважины в пределах продуктивного пласта: а – четырехинтервальный; б – трехинтервальный

Наличие вогнутой части ствола на участке ABCD (рис. 2.3, а) способствует накоплению пластовой воды, что приводит к преждевременному обводнению скважин. Трехинтервальный профиль горизонтальной скважины в пределах продуктивного пласта следует считать предпочтительным.

Распространен также вариант двухинтервального профиля в пределах продуктивного пласта, включающего интервал набора кривизны от α_кр до 90º в середине пласта и стабилизации кривизны на всей длине горизонтального ствола, который применяется в пластах толщиной 3....5 м и сравнительно небольшой длины L_г=250....300 м.

В нашем случае, при небольшой мощности пласта равной 6 м и сравнительно небольшой протяженности горизонтального участка равной 400 м, в пределах продуктивного пласта будет реализован двухинтервальный профиль.

4. Расчет геометрических параметров участков профиля

Длины вертикального и тангенциального участков (h_в и l₃) рассчитываются по формулам:

(2.3)

(2.4)

м.

м.

Проекции и длины участков рассчитываются по формулам, приведенным в табл. 2.1. Структура формул поясняется рис. 2.4.

Таблица 2.1 – Расчет геометрических параметров участков профиля

№ участка	Горизонтальная проекция ai, м	Вертикальная проекция hi, м	Длина участка li, м
1	a1 = 0	h1 = hв = 1016	l1 = hв = 1016
2	23	130
3			= 1261
4		123
По кровле пласта
5 – участок набора угла в пласте	= 34	= 3	34
Горизонтальный участок			366
По скважине

Рис. 2.4 Структура формул для вычисления проекций искривленных участков

В результате расчетов получили параметры проектного профиля скважины с горизонтальным окончанием представленные в таблице 2.2.

Таблица 2.2 – Параметры проектного профиля скважины с горизонтальным окончанием

Вид участка	Глубина по вертикали, м	Длина интервала, м	Длина ствола, м	Смещение, м	Зенитный угол, град	Интенсивность, град/10 м
Вертикальный (направление)	50	50	50	0	0	0
Вертикальный (кондуктор)	1016	966	1016	0	0	0
Начального искривления	1146	133	1149	23	20º	1,5
Тангенциальный	2331	1261	2410	454	20º	0
Увеличения зенитного угла	2454	233	2643	634	90º	3
Горизонтальный (эксплуатационная колонна)	2457	366	3009	1000	90º	0