Основные понятия направленного бурения. Проектирование 3-х интервального профиля в наклонной скважине. Проектирование и расчет профиля ГС. Отклоняющие устройства и их основные элементы, страница 3

Вертикальный участок в профиле скв. обусловлен конструк­цией наземного БО, а также эксплуатационного и ремонтного оборудования, глубиной спуска ОК большого диаметра, форми­рующих направление и кондуктор, определением интервала зале­гания устойчивых пород, где за 1 рейс можно набрать проект­ное значение зенитного угла.

Глубиной расположения ГНО, регламентирующими документами, радиус искривления в интервале набора зенитного угла также регламентируется.
Например: интенсивность набора зенитного угла на этом интер­вале не должна превышать 1.5град/10м. За рубежом в этом ин­тервале рекомендуется поддерживать интенсивность не более 1град/10м, при этом в зоне расположения электропогружных насосов, зенитный угол £ 20-30град.

Величина зенитного угла оказывает влияние на образование желобных выработок, а скорость их образования зависит от числа СПО, физико-химических св-в г.п., величины давления бурильного инструмента (БИ) на стенку ствола скв. Сила дав­ления БК на стенку скв. зависит от зенитного угла, конструк­ции БК, радиуса искривления ствола скв., геометрии нижних участков профиля. Поэтому для глубоких скв., где значитель­ное кол-во СПО, необх. иметь минимальные значения зенитного угла в верхних интервалах и, следовательно профиль следует выбирать “J”-образный или “тангенциальный”.

При проектировании 3-х интервального профиля, обязательным является знание глубины точки зарезки [h₀].

Заданными величинами является глубина по вертикали [H_в] и проектное отклонение ствола скв. от вертикали [A], а также радиус [R] и интенсивность искривления [i] на участке набора зенитного угла [a].

a_max=arccos[(R(R-A)+H_и×ÖH²_и+A²-2AR)/(R-A)²+H²_и];

h₁=Rsina_max; a₁=R(1-cosa_max); l₁=0.01745Ra_max;

h₂=a₂/tga_max; a₂=A-a₁; l₂=h₂/cosa_max.

h₂, a₂ – соотв. вертикальные и горизонтальные проекции ствола на интервале стабилизации кривизны, а l₂ – длина ствола на этом участке. h, a и l – на интервале набора кри­визны.

H_в=h₀+h₁+h₂; L=h₀+l₁+l₂; A=a₁+a₂.

R₂=(C+(A-B)cosa₁)/cosa₁ + (A-B)sina₁;

a₂=a₁+arctg(C/ÖR²₂-C²);

C=(H_в-h₀-R₁sina₁)/cosa₁ + (A-B)sina₁;

B=R₁(1-cosa₁) + (H_в-h₀-R₁sina₁)/tga₁.

Существует несколько типов ГС, отличающихся др. от др. в основном кол-вом интервалов, параметрами искривления ствола скв. на соотв. интервалах.

Особенностью проектирования профиля ГС является то, что его параметры должны быть рассчитаны во взаимосвязи с пара­метрами конструкции скв. С учетом обеспечения нормальных условий по проходимости и эксплуатации внутрискважинного оборудования, существует ряд ограничений на проектирование профиля ГС.
Например: При проектировании профиля ГС, интенсивность на­бора кривизны [i_a] в интервалах спуска кондуктора d=324-508мм не должна превышать 1град/10м, a_max  при этом не более 20-25град. При спуске ОТ=244.5мм, допустимые значения a_max =60град(до72град); i=2-2.5град/10м. А внутрискв. оборудова­ние должно устанавл. в интервалах стабилизации или малоин­тенсивного изменения зенитного угла с интенсивностью i<4град/100м.

К числу отличительных особенностей конструкций ГС по срав­нению с ННС относится то, что необх. в макс. степени сокра­тить длину открытого ствола скв., т.е. между глубинами спуска ОК. Кроме того, существуют рекомендации о спуске по­следней промежуточной ОК на макс. глубину, в частности прак­тикуется спуск в кровлю ПГ. В пределах ПП ствол ГС может оставаться открытым, т.е. без спуска ОК в условиях, когда ПП сложен крепкими плотными устойчивыми породами, либо перекры­вается фильтровыми трубами.