Глубина по вертикали, м |
Длина, м
Алгоритм программы предусматривает расчет профиля скважины с участком естественного искривления без тангенциального участка. Профиль такого вида получается в том случае, когда смещение ствола скважины на проектной глубине невелико или радиус кривизны участка начального искривления отклонителем очень большой и этот участок пересекается с участком естественного искривления.
Профиль горизонтальной скважины состоит из направляющей части и горизонтального участка. Направляющая часть профиля горизонтальной скважины может включать вертикальный участок, участок начального искривления, тангенциальный участок и участок увеличения зенитного угла или состоять только из вертикального участка и участка увеличения зенитного угла.
Горизонтальный участок может быть выполнен в виде восходящей или нисходящей дуги окружности, т.е. быть вогнутым или выпук
лым, а также прямолинейным или волнообразным. Горизонтальный участок в зависимости от угла падения продуктивного пласта может быть расположен под любым заданным углом к вертикали, в том числе и под углом 90°.
Направляющая часть профиля горизонтальной скважины и ее горизонтальный участок могут рассчитываться отдельно. Однако они должны быть сопряжены друг с другом.
Назначение направляющей части профиля горизонтальной скважины заключается в выведении ствола под определенным углом в точку продуктивного пласта с заданными координатами. Поэтому при расчете этой части профиля горизонтальной скважины кроме проектной глубины и отклонения ствола скважины от вертикали необходимо задавать значение зенитного угла на проектной глубине. Кроме того, как правило, задается радиус кривизны участка увеличения зенитного угла скважины.
При дальнейшем изложении приняты следующие условные обозначения (рис. 9.14):
Н - проектная глубина направляющей части профиля скважины (глубина начала горизонтального участка);
А - проектное смещение профиля скважины на проектной глубине;
Ө- зенитный угол на проектной глубине (угол входа ствола скважины в продуктивный пласт);
Нв - длина вертикального участка;
L - длина тангенциального участка направляющей части профиля;
Нг - глубина в конце горизонтального участка;
Аг - смещение скважины в конце горизонтального участка;
ӨТ - зенитный угол в конце горизонтального участка;
L г - длина горизонтального участка;
Sn - протяженность горизонтального участка;
γ1- угол охвата первого интервала волнообразного горизонтального участка;
Т - предельное смещение горизонтального участка в поперечном направлении;
Т1, Т2 - предельное смещение двухинтервального горизонтального участка в поперечном направлении вверх и вниз соответственно;
Өi - зенитный угол в конце /-го участка профиля;
R г - радиус кривизны горизонтального участка.
Rг1, Rг2 - радиус кривизны первого и второго интервалов волнообразного горизонтального участка соответственно.
Методика расчета направляющей части профиля горизонтальной скважины основана на решении системы уравнений проекций участков профиля на вертикальную и горизонтальную оси. При этом расчет профиля горизонтальной скважины сводится к определению длины вертикального участка и радиуса кривизны одного из участков или длины тангенциального участка, если он имеется, при заданных остальных параметрах профиля (см. рис. 9.14).
Вертикальную и горизонтальную проекцию, а также длину каждого участка профиля можно рассчитать с использованием известных формул, приведенных в табл. 9.3.
Методика расчета профиля горизонтального участка скважины учитывает прежде всего цель строительства горизонтальной скважины, которая заключается в продольном вскрытии продуктивной части нефтегазосодержащего пласта. Поэтому геометрия горизонтального участка должна соответствовать форме той части пласта, где предполагается расположить горизонтальный участок.
Другими словами, горизонтальный участок должен располагаться вдоль продуктивной части пласта и не выходить за границы его нефте- газосодержащей части.
Таким образом, основные параметры, определяющие геометрию горизонтального участка, следующие:
Ө - зенитный угол в начале горизонтального участка или направляющий угол;
Sп - протяженность горизонтального участка по пласту, т.е. длина проекции горизонтального участка на касательную к началу горизонтального участка;
Т1, Т2 - предельные отклонения горизонтального участка в поперечном направлении.
Прямой горизонтальный участок (рис. 9.15, а):
вертикальная проекция
Горизонтальный участок в виде дуги окружности (рис. 9.15, б, в): радиус горизонтального участка
В формулах (9.29) - (9.32) знак «плюс» соответствует вогнутой дуге окружности, а минус - выпуклой.
Волнообразный горизонтальный участок (рис. 9.15, г): радиус кривизны второго интервала горизонтального участка
Вертикальная проекция
Длина проекции первого интервала горизонтального участка на касательную в его начальной точке
угол охвата интервала с радиусом R г1
зенитный угол в конце горизонтального участка
Зная зенитные углы по концам каждого интервала волнообразного горизонтального участка, а также радиус кривизны, можно по формуле (9.32) рассчитать его длину.
Расчет параметров проектного профиля горизонтальной скважины осуществляется с помощью программы «Горизонт», разработанной во ВНИИБТ.
Программой предусмотрен расчет пяти видов профиля горизонтальной скважины. Горизонтальный участок может быть выполнен в виде восходящей или нисходящей дуги окружности, прямолинейным или волнообразным.
Проектной глубиной горизонтальной скважины является глубина нижней точки направляющей части профиля (рис. 9.16).
Пример 9.2. Ниже приведены исходные данные, необходимые для расчета направляющей части профиля горизонтальной скважины вида 3 (см. рис. 9.14).
Проектная глубина, м............................... 2000
Смещение профиля на проектной глубине, м 550
Угол на проектной глубине, градус 90
Радиус кривизны 2-го участка, м 573
Интервал изменения начального угла, градус 30
Радиус кривизны 4-го участка, м 60
Горизонтальный участок пересекает продуктивный пласт в продольном направлении и его геометрия должна соответствовать форме и структуре пласта.
Положение горизонтального участка в пласте определяется глубиной и зенитным углом его начальной точки. Поэтому в отличие от
наклонно направленной скважины при расчете профиля горизонтальной скважины необходимо задавать зенитный угол на проектной глубине.
После ввода указанных в табл. 9.4 данных рассчитываются длины вертикального и тангенциального участков. Результаты представляются в виде таблицы. Если рассчитанные длина вертикального и тангенциального участков не устаивают пользователя, то можно повторить расчет, изменив радиус кривизны и зенитный угол в конце участка начального искривления скважины.
Ниже представлены исходные данные, необходимые для расчета параметров горизонтального участка и в контрольных точках направляющей части профиля.
Параметры горизонтального участка
Протяженность горизонтального участка, м 200
Допустимое отклонение горизонтального участка, м:
вверх 15
вниз 10
Радиус кривизны А - В, м 60
Число контрольных точек профиля (от 0 до 9) 2
Глубина контрольной точки, м:
первой 200
второй 1985
На рис. 9.17 приведена схема расположения горизонтального участка в продуктивном пласте.
Предельные отклонения горизонтального участка вверх и вниз от направления вскрытия продуктивного пласта определяются значениями глубины расположения его кровли и водонефтяного контакта. Для рассматриваемого примера эти значения равны соответственно 1985 и 2010 м.
В результате расчета определяется радиус кривизны конечного интервала горизонтального участка, а также зенитные углы по его концам.
Глубина и число контрольных точек зависят от конструкции скважины, а также количества реперных пластов, до которых необходимо определить длину скважины от ее устья.
В примере глубина спуска кондуктора - 200 м, промежуточная колонна спускается после проводки тангенциального участка. Кровля продуктивного пласта расположена на глубине 1985 м.
Результаты расчета профиля горизонтальной скважины выдаются в виде табл. 9.5.
Радиусы кривизны интервалов горизонтального участка
А - В = 60,00 м ,В-Д= 239,17 м.
Дата: 2019-02-19, просмотров: 576.