Студопедия КАТЕГОРИИ: АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Основные понятия и определения направленного бурения скважин.Стр 1 из 4Следующая ⇒
Тема 8. НАПРАВЛЕННОЕ БУРЕНИЕ СКВАЖИН Учебные вопросы: 1. Основные понятия и определения направленного бурения скважин. 2. Общие закономерности искривления скважин 3. Измерение искривления скважин 4. Типы профилей и рекомендации по их выбору
Основные понятия и определения направленного бурения скважин. Более полное извлечение углеводородов из пластов является важной экономической составляющей. Одной из главных задач направленной скважины - совершенствования технологии разработки нефтяных месторождений. Вскрытие продуктивной толщи направленными, в том числе горизонтальными и разветвленно-горизонтальными скважинами, позволяет: · повысить продуктивность скважины за счет увеличения площади фильтрации; · продлить период безводной эксплуатации скважин; · увеличить степень извлечения углеводородов на месторождениях, находящихся на поздней стадии разработки; · повысить эффективность закачки агентов в пласты; · вовлечь в разработку пласты с низкими коллекторскими свойствами и с высоковязкой нефтью; · освоить труднодоступные нефтегазовые месторождения, в том числе морские; · улучшить технологию подземных хранилищ газа.
Направленной называют такую скважину, которую пробурили вдоль запроектированной пространственной трассы и попали в заданную цель, а ее забой и фильтровая зона не только располагаются в заданной области горных пород, но и ориентированы в соответствии с проектом относительно простирания пласта. Кроме совершенствования технологии разработки нефтяных месторождений направленные скважины также эффективны при: · бурении в обход осложненных зон горных пород; · бурении под недоступные или занятые различными объектами участки земной поверхности; · глушении открытых фонтанов; · вскрытии крутопадающих пластов и т.д.
Выбор конфигурации (трассы) ствола направленной скважины определяется следующими главными причинами: 1) одиночная скважина или куст скважин сооружается в данном месте; 2) наличие препятствий для заложения устья над забоем скважины; 3) расположение фильтра (вертикально, наклонно или горизонтально). Конфигурация ствола скважины должна обеспечить: · высокое качество скважины как эксплуатационного объекта; · минимальные нагрузки на буровое оборудование при СПО; · свободное прохождение по стволу скважины приборов и устройств; · надежную работу внутрискважинного оборудования; · возможность применения методов одновременной эксплуатации нескольких горизонтов в многопластовых залежах; · минимальные затраты на сооружение скважины.
Искривление скважин – это контролируемый процесс отклонения от первоначально заданного направления при бурении. Все скважины по различным причинам в той или иной мере искривляются. Искривление скважин бывает: · Естественным - непреднамеренное искривление; · Искусственным - искривление с помощью различных технологических и технических приемов. Искривление скважин сопровождается осложнениями, к ним относятся: 1) более интенсивный износ бурильных труб, 2) повышенный расход мощности, 3) затруднения при производстве спуско-подъемных операций (СПО), 4) обрушение стенок скважины и др. Однако в ряде случаев искривление скважин позволяет значительно снизить затраты средств и времени при разработке месторождений нефти и газа. Таким образом, если искривление скважины нежелательно, то его стремятся предупредить, а если оно необходимо, то его развивают. Направленное бурение - процесс бурения скважин с использованием закономерностей естественного искривления и с помощью технологических приемов и технических средств для вывода скважины в заданную точку. При этом искривление скважин обязательно подвергается контролю и управлению. В процессе бурения направленной скважины необходимо знать положение каждой ее точки в пространстве, для этого определяются: 1) координаты устья скважины; 2) параметры трассы (рис. 1), к которым относятся: · зенитный угол θ- угол между осью скважины или касательной к ней и вертикалью, · азимут скважины α - угол между направлением на север и горизонтальной проекцией касательной к оси скважины, измеренный по часовой стрелке, · длина скважины L - расстояние между устьем и забоем по оси. Проекция оси скважины на вертикальную плоскость называется профилем, а на горизонтальную - планом.
Рисунок 1 – Элементы пространственного расположения скважин Вертикальная плоскость, проходящая через ось скважины, или касательную к ней, называется апсидальной. При проходке скважины происходит увеличение зенитного угла (бурение с подъемом угла), а при выкручивании - уменьшение (бурение с падением угла). При искривлении скважины влево азимут ее уменьшается, а вправо - увеличивается. Кроме указанных величин направленные скважины характеризуются: 1) величиной отхода (смещения) S - длина горизонтальной проекции прямой, соединяющей устье и забой скважины; 2) глубиной по вертикали h- длина вертикали, соединяющей устье с горизонтальной плоскостью, проходящей через забой скважины (рис. 1). Отклонение скважин от проектного положения происходит вследствие: 1) неправильного заложения оси скважины при забуривании 2) искривления в процессе бурения. В первом случае имеют место причины субъективного характера, которые могут быть легко устранены. Для этого необходимо обеспечить: · соосность фонаря вышки, проходного отверстия ротора и оси скважины; · горизонтальность стола ротора, прямолинейности ведущей трубы, бурильных труб и УБТ согласно техническим условиям. Рисунок 3 – Механизм искривления скважин Во втором случае действуют объективные причины, связанные с неравномерным разрушением породы на забое скважины. Каждая из этих причин проявляется в виде сил и опрокидывающих моментов, действующих на породоразрушающий инструмент. Все эти силы и моменты могут быть приведены к одной равнодействующей и главному моменту. При этом возможны четыре случая: 1. Все силы приводятся к равнодействующей, совпадающей с осью скважины, момент отсутствует (рис. 3, а). В этом случае обеспечивается бурение прямолинейной скважины. Таким образом, если искривление нежелательно, то необходимо создать вышеприведенные условия, что, однако, трудно достижимо. 2. Все силы приводятся к равнодействующей, направленной под углом к оси скважины, момент отсутствует (рис. 3, б). Под действием боковой составляющей равнодействующей силы происходит фрезерование стенки скважины, а следовательно, искривление. Интенсивность искривления зависит от физико-механических свойств пород, боковой фрезерующей способности долота, механической скорости бурения и других факторов. Следует отметить, что при искривлении только за счет фрезерования стенки скважины имеют место резкие перегибы ствола, что приводит к посадкам инструмента при спуске и требует дополнительной проработки скважины. 3. Все силы приводятся к равнодействующей, совпадающей с осью породоразрушающего инструмента и к опрокидывающему моменту относительно его центра(рис. 3, в). Вследствие этого между осью скважины и осью инструмента образуется некоторый угол ε, в результате чего и происходит искривление. Интенсивность искривления в этом случае практически не зависит от физико-механических свойств горных пород и фрезерующей способности долота, ось скважины представляет собой плавную линию близкую к дуге окружности, что облегчает все последующие работы. 4. Все силы приводятся к равнодействующей, не совпадающей с осью скважины, и к опрокидывающему моменту (рис.3,г). В этом случае искривление скважины происходит за счет совместного действия фрезерования стенки скважины и наклонного положения инструмента относительно оси скважины. ВЫВОД: Возникновение вышеуказанных сил и моментов, действующих на породоразрушающий инструмент, происходит из-за множества причин, не все из которых известны. Все причины условно могут быть подразделены на три группы: · геологические, · технологические · технические.
|
||
Последнее изменение этой страницы: 2018-05-10; просмотров: 208. stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда... |