ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра бурения скважин В. И. Рязанов, И. С. Лисина Направленное бурение нефтяных и газовых скважин Томск 2005
Литература по курсу 1. Калинин А. Г. и др. Бурение наклонных и горизонтальных скважин. - М. ; Недра, 1997. 2. Басарыгин Ю. М. и др. Строительство наклонных и горизонтальных скважин. - М. ; ООО «Недра -Бизнесцентр» , 2000. – 262 с. 3. Сушон Л. Я. и др. Управление искривлением наклонных скважин в Западной Сибири. - М. ; Недра, 1988. 4. Григорян А. М. Вскрытие пластов многозабойными и горизонтальными скважинами. – М. ; Недра, 1969. Направленное бурение нефтяных и газовых скважин 2
Литература по курсу 5. Инструкция по бурению наклонных скважин с кустовых площадок на нефтяных месторождениях Сибири. – Тюмень; Изд. Сиб. НИИНП, 1986. 6. Рязанов В. И. Направленное бурение глубоких скважин. - Томск; Изд. ТПУ, 1999. – 84 с. 7. Рязанов В. И. и др. Бурение горизонтальных скважин. - Томск; Изд. ТПУ, 2002. – 42 с. Направленное бурение нефтяных и газовых скважин 3
1. Определение Направленное бурение - это бурение скважин с использованием закономерностей естественного искривления и с помощью технологических приемов и технических средств для вывода скважины в заданную точку. При этом искривление скважины обязательно подвергается контролю и управлению. Направленное бурение нефтяных и газовых скважин 4
История «Направленное бурение является скорее искусством, чем наукой, поскольку в нем нет жестких формул и номограмм, подтверждающих правильность и однозначность выбора решения. При этом не существует замены человеку, который, ведя направленное бурение, представляет условия, существующие на забое скважины, и знает, каким способом вывести скважину в нужном направлении. Этому искусству или мастерству может быть обучен далеко не каждый. Для этого требуется скорее талантливый, чем образованный человек» . (История и современное состояние развития направленного бурения в США, Бурение, 1974, т. 35 № 8) Направленное бурение нефтяных и газовых скважин 5
2. Основные понятия и терминология Отрицательные последствия искривления скважин • • Повышенный износ инструмента. Увеличение нагрузки на крюке. Повышенный расход мощности на вращение колонны. Дополнительные нагрузки на забойные двигатели, УБТ, бурильные трубы за счет изгиба. Уменьшение устойчивости стенок скважины. Образование желобных выработок в стволе. Удлинение скважины. Дополнительные затраты времени на измерение искривления. Направленное бурение нефтяных и газовых скважин 6
2. Основные понятия и терминология Области использования направленного бурения • Бурение под море, озера и искусственные сооружения. • Бурение с площадок ограниченных размеров по условиям рельефа. • Разработка крутопадающих залежей углеводородов. • Кустовое бурение. • Бурение горизонтальных скважин. • Бурение дополнительных стволов из бездействующих скважин. • Многозабойное (радиальное) бурение. • Бурение с морских буровых платформ и насыпных оснований. • Обход мест сложных аварий. • Обход зон обвалов, поглощений. • Глушение фонтанов. Направленное бурение нефтяных и газовых скважин 7
2. Основные понятия и терминология Проекции скважины Профиль - проекция скважины на вертикальную плоскость. План - проекция скважины на горизонтальную плоскость. Направленное бурение нефтяных и газовых скважин 8
2. Основные понятия и терминология Длина скважины l расстояние между устьем и забоем по оси скважины. Направленное бурение нефтяных и газовых скважин 9
2. Основные понятия и терминология Глубина скважины по вертикали h - длина вертикали, соединяющей устье с горизонтальной плоскостью, проходящую через забой скважины. Направленное бурение нефтяных и газовых скважин 10
2. Основные понятия и терминология Отход (смещение) скважины Отход S - длина горизонтальной проекции прямой, соединяющей устье и забой скважины. S Величина отхода ограничивается либо техническими возможностями используемого инструмента, либо нормативно. Направленное бурение нефтяных и газовых скважин 11
2. Основные понятия и терминология Зенитный угол скважины Зенитный угол Θ - угол между осью скважины, или касательной к ней, и вертикалью. Θ В ряде случаев величина зенитного угла скважины ограничивается нормативно, либо с технической точки зрения. Направленное бурение нефтяных и газовых скважин 12
2. Основные понятия и терминология Зенитный угол скважины Θ=00 В вертикальной скважине зенитный угол равен 00. В горизонтальном стволе зенитный угол равен 900. Θ=900 В восстающей (перевернутой) скважине зенитный угол больше 900. Θ>900 Направленное бурение нефтяных и газовых скважин 13
2. Основные понятия и терминология Зенитный угол скважины Если Θк>Θн скважина искривляется в сторону увеличения зенитного угла ( «выполаживание» , «набор угла» ). Θн Θк Если Θк<Θн скважина искривляется в сторону уменьшения зенитного угла ( «выкручивание» , «падение угла» ). Θн Θк Если Θк=Θн - участок стабилизации зенитного угла. Θн Θк Направленное бурение нефтяных и газовых скважин 14
2. Основные понятия и терминология Азимут скважины С Азимут скважины α - угол между направлением на север и горизонтальной проекцией оси скважины, или касательной к ней, измеренный по часовой стрелке. Азимут скважины изменяется в пределах от 00 до 3600. Магнитный азимут измеряется от магнитного меридиана. Истинный азимут измеряется от географического меридиана. Угол между магнитным и географическими меридианом называется склонением. Условный азимут измеряется от направления, принятого условно за северное. α • • Направленное бурение нефтяных и газовых скважин 15
2. Основные понятия и терминология Азимут скважины С С αк αн С С αн αк В случае, если αн<αк скважина искривляется вправо по азимуту. В случае, если αн>αк скважина искривляется влево по азимуту. Направленное бурение нефтяных и газовых скважин 16
2. Основные понятия и терминология Интенсивность искривлениятемп отклонения скважины от ее первоначального направления по зенитному углу iΘ или азимуту iα. L Θн Θк С αн С αк Единицы измерения интенсивности искривления: град/м; град/100 м. Направленное бурение нефтяных и газовых скважин 17
2. Основные понятия и терминология Интенсивность искривления • При искривлении скважины в сторону увеличения зенитного угла или вправо по азимуту интенсивность искривления положительна. • При искривлении скважины в сторону уменьшения зенитного угла или влево по азимуту интенсивность искривления отрицательна. • На прямолинейных интервалах ствола скважины интенсивность искривления равна нулю. • Интенсивность азимутального искривления зависит от величины зенитного угла скважины, и при малых его значениях может достигать значительной величины. Направленное бурение нефтяных и газовых скважин 18
2. Основные понятия и терминология Интенсивность искривления В ряде случаев интенсивность искривления ограничивается нормативно. • В интервале установки насосного оборудования для эксплуатации скважины интенсивность искривления должна быть не более 3 град/100 м. • В интервале искусственного искривления при бурении под кондуктор интенсивность искривления должна быть не более 1, 5 град/10 м. Направленное бурение нефтяных и газовых скважин 19
2. Основные понятия и терминология Интенсивность пространственного искривления скважин где -угол пространственного искривления скважины А Θ н Θ к н В С к где н и к - соответственно зенитные углы скважины в начале и в конце интервала; н и к - соответственно азимутальные углы в начале и в конце интервала; ср-средний зенитный угол интервала; l - длина интервала. Направленное бурение нефтяных и газовых скважин 20
2. Основные понятия и терминология Радиус кривизны, кривизна скважины Радиус кривизны R - радиус дуги оси скважины, искривленной с постоянной интенсивностью i. R Величина, обратная радиусу кривизны, называется кривизной скважины К. Направленное бурение нефтяных и газовых скважин 21
2. Основные понятия и терминология Апсидальная плоскость скважины Апсидальная плоскость - это вертикальная плоскость, проходящая через ось скважины, или касательную к ней. Направленное бурение нефтяных и газовых скважин 22
Скачать презентацию ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра бурения скважин В И
1.опр., 2.основ.понятия и термин..ppt