Основы планирования скважин

Книга Бурение горизонтальных скважин

Основы планирования скважин

Тщательная разработка проектов в направленном бурении до начала реальных работ является наиболее важным фактором успеха. Каждая направленная скважина - уникальна в смысле ее специфических характеристик. На стадии планирования необходимо тщательно согласовать все аспекты работы с учетом конкретных условий. В задачи направленного бурения входит бурение скважины из одной точки (расположенной на поверхности) в другую (цель) таким образом, что в дальнейшем она могла бы использоваться по первоначальному назначению. В первую очередь мы должны определиться с местоположением скважины на поверхности и целью.

Расположение на поверхности.

Первое, что необходимо сделать - это определиться в локальной системе координат и выбрать опорную точку на земной поверхности. Координаты цели "привязываются" затем к этой точке.

Район цели

При бурении направленной скважины, происходит постоянное отслеживание траектории ствола и проверка соответствия его параметров конечной цели. Часто бывает необходимым проведение дорогостоящих исследований, чтобы убедиться в том, что все необходимые параметры выдерживаются. Доступная на сегодняшний день технология позволяет бурить скважины с очень высокой точностью. Стоимость во многом зависит от точности выдерживания запланированных параметров скважины в рамках пределов, необходимых для входа в заданную точку.

Хорошее взаимодействие

с департаментами геологии и разведки до начала работ по бурению поможет избежать многих ошибок и осложнений. Это важно и при возникновении вопроса о корректировке ствола. Первое, что необходимо сделать при изменении азимута - консультация с департаментом геологии.

Профиль скважины

Зная расположение буровой на поверхности и положение конечной точки забоя, можно определить наилучший геометрический профиль скважины. В основном, все направленные скважины можно подразделить на следующие типы:

* Вертикальные

* Наклонные

* 'S'-образные

* Горизонтальные

Выбор профиля определяется геологическими параметрами и механизмом продуктивности скважины. После выбора типа профиля, можно приступить к проектированию. С точки зрения направленного бурения, в первую очередь необходимо определить следующее.

Определение точки зарезки

Точкой зарезки называется точка ствола на данной глубине от поверхности, где скважина должна быть отклонена от вертикали в данном направлении при данном наборе угла.

Выбор точки зарезки делается исходя из геометрических характеристик профиля скважины и геологических особенностей.

Определение интенсивности набора и падения угла

Максимально допустимая интенсивность набора/падения угла обычно определяется исходя из учета следующих обстоятельств:

* Глубиной скважины

* Ограничениями по максимальным значениям крутящего момента

* Большая кривизна ствола на каком-либо участке приводит к повышению крутящего момента и затяжкам при проходке оставшейся части скважины. Это может оказаться ограничивающим фактором для проникновения в более глубокие горизонты.

* Геологическими свойствами формации, через который этот участок должен проходить. В мягких формациях часто бывает невозможным достижение высоких скоростей проходки при больших углах наклона ствола.

* Механическими ограничениями бурильных и обсадных колонн. Механическими ограничениями каротажного оборудования и эксплуатационных колонн.

Оптимальная интенсивность набора/падения угла в обычных скважинах меняется от места к месту, но обычно находится в диапазоне 1,5-3 град./100фт(30м)

После того, как желаемые интенсивности набора / падения угла будут определены, приступают к определению точки зарезки. С математической точки зрения, скважины можно разделить на две категории в зависимости от того, больше или меньше радиус кривизны на участке закривления чем полный отход от вертикали.

Вычисление траектории

Скважина наклонного типа

где радиус кривизны на участке закривления меньше максимального отхода от вертикали (см. рис. 6.1)

Рис. 6.3 Рис. 6.4

Рис. 6.5

Рис. 6.6

Рис. 6.7

Рис. 6.8