Горизонтальна площина; 2-вертикальна площина, в якій лежить ділянка ОА осі свердловини; 3-дотична в точці О до ділянки ОА осі свердловини; 4-вертикаль; SN-напрям на північ

Рисунок 9.1—Елементи, які характеризують положення осі свердловини в просторі

зенітний кут (α) − це кут між вертикаллю і дотичною до осі свердловини в даній точці;

азимут (φ) − це кут, виміряний за годинниковою стрілкою, між напрямом на північ і проекцією дотичної до осі свердловини в даній точці на горизонтальну площину;

зміщення (А)− довжина горизонтальної проекції прямої, що сполучає гирло і вибій свердловини (рис.2). Цю довжину часто називають як відхід.

Рисунок 9.2—Проекції свердловини на вертикальну та горизонтальну площини

Свердловини, в яких з глибиною змінюється тільки зенітний кут, називають плосковикривленими.

Свердловини, в яких з глибиною змінюються зенітний і азиму­тальний кути, називають просторовикривленими.

Вісь свердловини може мати різні форми. Проекція осі свердловини на вертикальну площину називається профілем, а на горизонтальну – інклінограмою (планом).

Вертикальна площина, що проходить через вісь свердловини, або дотичну до неї, називається апсидальною.

Похилі,похило-скеровані, горизонтальні, багатовибійні горизонтальні та інші свердловини завжди бурять у на­прямку, який визначається заданим профілем: похилому, плосковикривленому і рідше просторововикривленому.

При виположуванні свердловини відбувається збільшення зенітного кута (буріння з підйомом кута), а при викручуванні - зменшення (буріння з падінням кута). При викривленні свердловини вліво азимут її зменшується, а управо - збільшується.

Окрім вказаних величин направлені свердловини характеризуються величиною довжини свердловини і глибиною по вертикалі h.

Довжина свердловини - це відстань між гирлом і вибоєм по осі.

Глибина по вертикалі (h) - довжина вертикалі, що сполучає гирло з горизонтальною площиною, що проходить через вибій свердловини (рис.2).

Темп відхилення свердловини від її початкового напряму характеризується інтенсивністю викривлення i, яка може бути визначена як для зенітного i_a, так і азимутного i_φ викривлення

i_a = (a_п -a _к)/L (1)

iφ = (φ _п - φ_к)/L (2)

де a_п і φ _п - відповідно початкові зенітний і азимутний кути на певному інтервалі свердловини, град;

a _к і φ_к - те ж для кінцевих кутів інтервалу, град;

L - довжина інтервалу свердловини, м.

Якщо свердловина скривлюється з постійною інтенсивністю і лише в апсидальній площині, то її вісь є дугою кола радіусом R, величина якого може бути визначена за формулою

R = 57,3/i. (3)

Слід зазначити, що інтенсивність азимутного викривлення істотно залежить від зенітного кута свердловини і при малих зенітних кутах може досягати вельми значних величин, а це не дає повного уявлення про положення свердловини.

Для оцінки загального викривлення служить кут просторового викривлення θ (рис.9.3).

У випадку, якщо б свердловина, що має в точці А зенітний кут a_п і азимут φ_п, не скривлювалася, то вибій її мав би опинитися в точці В, але за рахунок викривлення фактично вибій опинився в точці С, зенітний кут став рівним a _к, а азимут φ_к. Кут ВАС і є кутом просторового викривлення.

Величина його аналітично визначається за формулою

θ = arccos [cos a_п ^. cos a _к + sin a_п ^. sin a _к ^. cos(φ_к - φ_п )] (4)

З достатнім ступенем точності цей кут може бути визначений також за формулою М.М. Александрова

θ = [Da² + (Dφ ^. sin a_ср)²]^0,5, (5)

де D a і D φ - відповідно прирости зенітного і азимутного кутів на інтервалі, град;

a_ср - середній зенітний кут інтервалу, град.

Рисунок 9.3 — Кут просторового викривлення свердловини

Інтенсивність просторового викривлення i_γ визначається за формулою

i_θ =θ /L (6)

де L - довжина інтервалу, для якого визначений кут просторового викривлення, м.

Величина i_θ не може бути більше інтенсивності викривлення для тих або інших засобів направленого буріння, визначуваних їх технічною характеристикою.

Дата добавления: 2015-07-25