О скважинах с большим, средним или малым радиусом искривления

Все профили скважин (с большим, средним и малым радиусами искривления) имеют свое назначение. В некоторых случаях преимущество одного из профилей над остальными очевидно. В других случаях можно с успехом воспользоваться не одним, а несколькими профилями.

Требования к заканчиванию скважины могут быть очень важными при выборе проектного профиля скважины. Выбор заканчивания скважины с малым радиусом искривления более ограничен, чем для скважин со средним или большим радиусами искривления. К настоящему времени к удачным схемам заканчивания скважин с малым радиусом искривления относятся открытый ствол, хвостовик с щелевидными отверстиями и заранее приготовленные гравийные фильтры. Появилась тенденция применять на одной и той же скважине профиль с комбинацией большого и среднего радиусов искривления.

Настоящий раздел посвящен следующим вопросам:

Описанию параметров, которые следует принимать во внимание при проектировании профиля горизонтальной скважины.

Методике выбора профиля и обоснованию приоритета одного профиля над другим.

Почему некоторые проектные параметры более важны, чем другие, для конкретного профиля.

Положение точки входа в заданный объект на горизонтальном участке

Это происходит просто потому, что, исходя из геометрических размеров, становится невозможным войти в пласт в желательном месте. В конце концов горизонтальное отклонение уменьшается до такого размера, что искривление по большому радиусу становится невыполнимым. В особых случаях, например, при бурении вторых стволов останется единственный выбор — профиль с малым радиусом искривления. Однако профили со средним и большим радиусами искривления могут использоваться в случаях, если:

Положение точки входа в пласт на горизонтальном участке не является решающим критерием или-

Горизонтальная проекция между устьем скважины и заданной точкой входа в пласт оказывается (или может быть выполнена) достаточно большой и точка отклонения скважины от вертикали находится на сравнительно небольшой глубине. Например, устье скважины и/или точка отклонения скважины от вертикали могут быть смещены в удобное место.

Приведенные ниже примеры показывают взаимосвязь следующих параметров проектного профиля скважины:

Положение заданной точки входа в пласт

Положение устья скважины (SL)

Минимальная интенсивность набора зенитного угла (BURmin)

Точка отклонения скважины от вертикали (КОР)

Пример Один

Рассмотрим следующий пример. Положение заданной точки входа в пласт (ТЕР) дано, но положение устья скважины (SL) совершенно произвольно.

Задача:
Определить минимально возможную интенсивность набора зенитного угла (BUR) при следующих допущениях:

Один. Точка отклонения скважины от вертикали (КОР) может быть в любом месте.

Для отклонения скважины от вертикали до зенитного угла Девяносто° будет использоваться только один участок набора зенитного угла.

Решение:
Наименьшее значение интенсивности набора зенитного угла (BUR) возможно при самой малой глубине положения точки отклонения скважины от вертикали (КОР), которая в нашем примере соответствует земной поверхности. Так как мы используем постоянную интенсивность набора зенитного угла (BUR), для того, чтобы попасть в заданную точку входа в пласт при зенитном угле Девяносто° вертикальная проекция участка от точки отклонения скважины от вертикали (КОР) должна быть равна горизонтальному отклонению (Н).

Рис. Два.Один Определение минимальной интенсивности набора зенитного угла BURmin при заданном положении точки входа в пласт (ТЕР) и произвольном положении устья скважины (SL)

Рис. Два.Два Определение BURmin при заданных ТЕР и SL

Следует отметить, что интенсивность набора зенитного угла (BUR) однозначно связана с радиусом кривизны уравнением:

где: R — в футах, a BUR в градусах на Сто футов

Также необходимо отметить, что:

Объединив эти два уравнения, получаем решение для BURmin:

Случай Один:                                                                              Случай Два:

Дано TVDтер = Пять,Нуль футов                                     Дано TVDтер = Пятьсот футов

Найти BUR Определить BUR

Решение:                                                                                Решение:

Решение: При допусках, сделанных в случае Один, можно использовать профиль или с большим или со средним радиусом искривления. Однако в случае Два профиль с большим радиусом искривления нельзя использовать из-за малой глубины скважины по вертикали (TVD) в заданной точке входа в пласт (ТЕР). По общему мнению, допущение о нахождении точки отклонения скважины (КОР) у поверхности или вероятность расположения точки входа в пласт (ТЕР) на глубине Пятьсот футов очень сомнительны. Однако, рассмотрим следующий пример.

Пример Два

Даны положение точки входа в пласт (ТЕР) и предполагаемое (SL) положение устья скважины.

Задача:
Определить минимально возможную интенсивность набора зенитного угла (BUR) при тех же условиях, что и в примере Один.

Решение: Чтобы достичь точки входа в пласт (ТЕР) при угле в Девяносто град., вертикальная проекция участка от КОР до ТЕР должна быть равна горизонтальному отклонению от КОР до ТЕР. При этом КОР фиксируется в положении, показанном на рис. Два-2.

Таким образом, мы видим, что: Теперь определим минимальную величину BUR аналогично тому, как это делалось в примере Один.

Рис. Два.Три Точка входа в пласт

Рис. Два.Четыре Точка отклонения скважины от вертикали на глубине (TVD) Три,Нуль фут.

Случай Один:

Дано: tvdtep = Пять,Нуль фут. Н = Два,Нуль фут

Решение: Чтобы подойти к ТЕР
под углом в Девяносто град., расстояние от КОР
до tvdtep, должно равняться Н

Следовательно, КОР находится на глубине Три,Нуль фут по вертикали (TVD). Таким образом, необходимая интенсивность BUR составляет:

Так как скважина с большим радиусом искривления имеет максимальную интенсивность набора зенитного угла Шесть° /Сто фут, это решение допускает проектирование горизонтальной скважины с большим радиусом искривления. Следует отметить, что средний радиус искривления может быть запроектирован, если увеличить глубину КОР.

Случай Два:

Дано: tvdtep = Пять,Нуль фут.

Н=Пятьсот фут.

Решение:

R=H=Пятьсот фут.

Так как такая величина интенсивности набора зенитного угла (BUR) превышает Шесть/Сто фут, в этом случае имеем дело с проектированием скважины со средним  радиусом искривления. Следует отметить, что профиль с большим радиусом искривления невозможен.

За помощью при этих расчетах следует обратиться к рис. Два.Пять — Два.Восемь.

Например, рис. Два-5 можно использовать, чтобы определить, что минимально возможное горизонтальное отклонение для профиля с одним участком искривления по большому радиусу составляет Девятьсот пятьдесят пять фут, который соответствует интенсивности набора зенитного угла Шесть°/Сто фут. Следовательно, в случае Два, описанном выше, чтобы обеспечить большой радиус искривления, устье скважины должно быть сдвинуто от точки входа в пласт (ТЕР) по крайней мере на Четыреста пятьдесят пять фут (по вертикальной проекции).

Рис. Два.Пять Зависимость интенсивности набора зенитного угла от горизонтального отклонения для горизонтальных скважин с одним криволинейным участком (м).

Рис. Два.Шесть Зависимость интенсивности набора зенитного угла от горизонтального отклонения для горизонтальных скважин с одним криволинейным участком искривления (м).

Рис. Два.Семь Зависимость интенсивности набора зенитного угла от горизонтального отклонения для горизонтальных скважин с одним криволинейным участком искривления (фут).

Рис. Два.Восемь Зависимость интенсивности набора зенитного угла от горизонтального отклонения для горизонтальных скважин с одним криволинейным участком искривления (фут).

Необходимая информация для проектирования

Выбор профиля скважины влияет на каждую фазу проектирования, бурения, заканчивания и капитального ремонта горизонтальной скважины. Как отмечалось выше, еще до начала проектирования профиля скважины требуется определенная информация. Необходимая информация включает и определение назначения скважины. Это будет определять желаемое положение горизонтального участка.

Далее целесообразно выяснить условия залежи. Они определят необходимость в разработке программы изучения горных пород. Программа изучения горных пород может иметь важное значение при выборе проектного профиля скважины. Вообще, профили скважин с малым радиусом искривления имеют самое малое количество вариантов, тогда как профили скважин с большим радиусом искривления могут быть очень разнообразными. Главным ограничением является проходимость относительно длинных каротажных приборов через криволинейные участки с малыми радиусами (с высокой интенсивностью, резкого перегиба). Соответственно, если для определения конечных экономических показателей по скважине требуется применение полного комплекта каротажных приборов, то вариант с использованием профиля с малым радиусом искривления  неприемлем. Вообще, в скважину с большим радиусом искривления может быть спущен любой прибор для геофизических исследований, применяемый в обычной направленной скважине. Ограничением является не радиус изгиба измерительного прибора, а скорее проходимость приборов до забоя при большом зенитном угле.

В-третьих, должна быть определена необходимая схема заканчивания скважины и приняты следующие решения:

¨                  О заканчивании скважины открытым или обсаженным стволом.

¨                  О глубине расположения оборудования для заканчивания скважины (пакеры, насосы и т.д.)

¨                  О требованиях к диаметру скважины.

Некоторые буровые подрядчики на отдельных месторождениях пробурили скважины с большим и средним радиусами искривления, прежде чем решать, какой из них лучше отвечает требованиям проекта.

Положение точки входа в заданный объект на горизонтальном участке относительно положения устья скважины играет ключевую роль в выборе профиля скважины. Большой радиус искривления становится менее подходящим при уменьшении расстояния между точкой входа в заданный объект и устьем скважины. Если в скважину должно спускаться глубинное оборудование, например погружной насос, то для размещения его в прямом стволе следует запроектировать участок стабилизации зенитного угла. Необходимо проанализировать и учесть все — оборудование для заканчивания и капитального ремонта скважины, которое будет спускаться в любое время в течение всего срока ее эксплуатации. Такой анализ позволит определить  возможность возникновения осложнений из-за изгибающих нагрузок на участке набора зенитного угла. Например, будет определена способность установки для капитального ремонта протащить пакер через участок с резким перегибом

В-четвертых, следует уточнить ограничения, накладываемые вскрываемым объектом. При этом будет определено:

¨                  Положение, размеры и форма продуктивного объекта

¨                  Присутствие (или отсутствие) геологических реперов

¨                  Необходимость бурения пилотной скважины

И наконец, в проекте скважины следует предусмотреть диаметры ствола скважины, обсадных колонн и глубин их спуска.

Проектирование профиля скважины можно начинать, после получения исходной информации для проектирования. Ниже приведен перечень основных этапов проектирования профиля скважины в порядке их обычной очередности. Однако процесс проектирования осуществляется методом последовательного приближения и приведенные этапы должны рассматриваться только как указания рекомендательного характера.

Наша услуга реставрация мебели вернет вам радость от удобства вашего любимого старого дивана.