- •Тюмень 2002
- •Кулябин г.А. – доктор технических наук, профессор
- •Введение.
- •1 Основные термины и определения
- •2 Общие положения и рекомендации
- •3 Проектирование профилей наклонно направленных скважинах в одной плоскости
- •4 Расчет максимальной нагрузки на буровом крюке при подъеме бурильной колонны
- •5 Проектирование профилей горизонтальных скважин
- •6 Проектирование профиля наклонно направленной пологой скважины
- •7 Проектирование профилей скважин пространственного типа
- •8 Технологические аспекты строительства радиально-
- •Список использованных источников
- •Содержание
- •Издательство «Нефтегазовый университет»
- •625000, Тюмень, ул. Володарского, 38
- •625000, Тюмень, ул. Володарского, 38
1 Основные термины и определения
1 Наклонно направленная скважина – скважина, для которой проектом предусмотрено отклонение в заданном направлении от вертикали, проходящей через ее устье, а ствол проводится по заранее заданной кривой.
2 наклонная скважина характеризуется длиной ствола L, глубиной по вертикали H, отклонением забоя от вертикали A, направлением (азимутом) отклонения забоя φ и конфигурацией оси.
3 пространственное положение скважины определяется тремя текущими параметрами: глубиной L, зенитным углом , азимутальным углом φ.
4 глубина скважины L – расстояние от устья O до забоя или любой точки измерения углов. Измеряется по бурильной колонне и при инклинометрических замерах параметров кривизны.
5 Ось скважины – пространственная кривая, состоящая из сопряженных между собой отрезков прямых и кривых линий. Каждая точка оси скважины определяется ее текущими координатами относительно устья, зенитным и азимутальным углами и кривизной.
6 глубина скважины по вертикали – расстояние OA от устья до горизонтальной плоскости, проходящей через забой скважины либо i-ой точки ствола.
7 зенитный угол – угол между касательной к оси ствола в рассматриваемой точке и вертикалью, проходящей через данную точку.
8 угол наклона δ – угол между осью скважины или касательной к ней в рассматриваемой точке и горизонтальной проекцией оси на плоскость, проходящую через данную точку.
9 азимутальный угол φ – угол между апсидальной и меридиональной плоскостями. Апсидальной называется вертикальная плоскость, проходящая через касательную к оси ствола скважины.
Азимутальный угол исчисляется в горизонтальной плоскости от принятого начала отсчета до направления горизонтальной проекции к оси ствола скважины по ходу часовой стрелки.
В зависимости от принятого начала отсчета азимутальный угол может быть истинным (географический меридиан), магнитным (магнитный меридиан) или условным (реперным).
10 профиль скважины – проекция оси скважины на вертикальную плоскость, проходящую через ее устье и забой.
11 план скважины – проекция оси ствола скважины на горизонтальную плоскость, проходящую через ее устье.
12 отклонение забоя от вертикали – расстояние от забоя скважины до вертикали, проходящей через устье скважины.
13 зенитное искривление ствола скважины – изменение зенитного угла между двумя точками замера.
14 азимутальное искривление – изменение азимута скважины между двумя точками замера.
15 интенсивность искривления i – степень одновременного изменения зенитного угла и азимута за интервал. Величина, характеризующая степень искривления ствола и равная отношения приращению угла искривления к расстоянию между точками замеров.
16 радиус искривления ствола R – величина обратная интенсивности искривления.
,
град/м
Если ствол скважины искривляется с постоянной интенсивностью, то ее ось представляет собой дугу окружности радиусом R.
,
м
17 плоскость искривления – плоскость, в которой располагается дуга окружности с радиусом кривизны в данной точке.
18 отрезок оси скважины между двумя точками измерений, расположенными на расстоянии Δl друг от друга, характеризуются следующими параметрами:
18.1
средний зенитный угол, град
18.2 изменение зенитного угла, град = 2 - 1
18.3
горизонтальная проекция ствола, град
18.4
вертикальная проекция ствола, град
18.5
изменение азимутального угла, град
18.6
средний азимут, град
18.7 пространственный угол искривления (в плоскости искривления) угол между двумя касательными, проведенными к оси ствола в точках замеров, лежащих в плоскости искривления. При этом принято допущение, что само искривление это бесконечно малое количество плоских кривых, повернутых относительно друг друга на некоторый угол.
Радиус искривления при этом:
18.8 пространственная интенсивность искривления на участке длиной 10 м.
19 угол установки отклонителя – угол между плоскостью действия отклонителя и апсидальной плоскостью в месте его установки.
20 Коэффициент фрезерующей способности долота f – отношение скорости фрезерования стенки скважины к скорости разрушения забоя долотом при действии одинаковых нагрузок.
21 Кривизна ствола к – приращение угла искривления на определенном криволинейном участке.
,
рад/м
Радиан – угол, под которым видна из центра окружности ее дуга, равная радиусу.
1 рад
=
= 57˚17΄45˝ 1˚ =
= 0,001745 рад
22 Под КНБК следует понимать: типоразмер долота, забойный двигатель, УБТ, диаметр бурильных труб и материал, из которого они изготовлены, тип и диаметр опорно-центрирующих элементов (ОЦЭ), элементы оснастки (амортизаторы, калибраторы и др.).
22.1 Направляющий участок КНБК – участок от долота до первой точки касания УБТ или ЗД со стенкой скважины под нагрузкой.
Для КНБК с ОЦЭ направляющим участком является участок от долота до первого центратора, для КНБК с отклонителем – участок от долота до вершины угла перекоса отклонителя, для КНБК без центрирующих приспособлений – участок от долота до первой точки касания забойным двигателем или трубами стенки скважины.
23 Угол несоосности КНБК в стволе скважины β – угол между хордами, стягивающими ось скважины и ось КНБК на направляющем участке.
24 Угол поворота плоскости изгиба КНБК под действием реактивного момента ЗД – угол между плоскостью изгиба КНБК и апсидальной.
25 Индекс анизотропии пород по буримости h есть число, дополняющее до 1 отношение буримости пород вдоль напластования и буримости ее в перпендикулярном напластованию направлению.
26 НДС – направление (азимут) движение бурового станка на кустовой площадке.
27 Направление (азимут) оснований под буровую установку выбирается в соответствии с первоначальным движением буровой установки и должно определяться с учетом проектных траекторий стволов скважин, исходя из принципа исключения вероятности пересечения стволов и природных возможностей размещения оснований в данном направлении.
28 Куст скважины – группа из трех скважин и более, расположенные на специальных площадках и отстоящие одна от другой или от отдельных скважин на расстоянии не менее 50 м.
29 Под площадкой куста понимается определенный проектом участок территории, на котором расположены скважины, технологическое оборудование и установки, а так же бытовые и другие помещения, необходимые для производства работ.
29.1 Расстояние между скважинами должно обеспечивать механизированную добычу нефти с применением станков- качалок и составляет 5 м.
29.2 Групповое расположение скважин – ряд скважин с числом от трех до восьми; для групп из четырех скважин расстояние между ними составляет 15 м, из восьми скважин – 50 м.
29.3 Суммарное количество газовых скважин в кусте не должно превышать 24.
29.4 Минимальное расстояние между устьями соседних скважин в кустах на газоконденсатных месторождениях, имеющих в разрезе ММП, должно в 1,2 раза превышать диаметр ореола протаивания, но быть не менее 20 м по нормам противопожарной безопасности.
29.5 При размещении устьев скважин в кустах с «шагом» от 20 до 30 м скважины размещаются прямо на одной прямой линии, побатарейно с числом эксплуатационных скважин в батарее (в том числе и нагнетательных газовых скважин) не более четырех, с расстоянием между батареями не менее 60 м. Суммарный рабочий дебит одной батареи нефтяных скважин должен быть не более 800 т/сут.
Суммарный рабочий дебит одной батареи газоконденсатных скважин или одной батареи газовых скважин не должен превышать 4000 тыс м3/сут.
Нефтяные скважины со свободным фонтанным дебитом более 400 т/сут (или газовым фактором более 200 м3/м3), а также все газовые и газоконденсатные скважины должно быть оборудованы забойными клапанами-отсекателями с проверкой их на срабатывание в соответствии с инструкцией по эксплуатации.
29.6 При размещении устьев скважин в кустах с «шагом» 40 м скважины размещать на одной прямой линии, побатарейно с числом эксплуатационных скважин в батарее не более восьми, с расстоянием между батареями не менее 60 м.
Суммарный рабочий дебит одной батареи нефтяных скважин не должен быть более 1600 т/сут.
Суммарный рабочий дебит одной батареи газоконденсатных скважин или одной батареи газовых скважин не должен превышать 6000 тыс м3/сут.
29.7 В отдельных случаях, обусловленных сложным ландшафтными, гидрологическими и геокриологическими условиями, разрешается размещать устья скважин на одной кустовой площадке в два ряда. При этом расстояние между рядами скважин должно быть не менее 70 м, суммарное количество скважин в двух рядах не более 24 скважин, а устья скважин в рядах должны размещаться согласно п.п 29.5 29.6.
Кустование скважин должно проводиться исходя из условия обеспечения попадания их забоев в зону допуска с координатами, регламентированными проектом разработки месторождения.
