Схема для определения вида трассы направленной скважины
Заданные условия предопределяют необходимость использования при проектировании трасс закономерностей естественного искривления скважин, выявленных в результате вероятностно-статистического анализа их зависимости от геолого-технических условий бурения конкретного месторождения, например, по рис. 9.2.
Рис. 9.2.Структурная схема последовательности анализа для определения
вида трассы направленной скважины.
Для выявления наиболее объективного вида и формы проектной трассы целесообразна такая последовательность операций при изучении закономерностей естественного искривления скважин на изучаемом объекте:
- установление статистических связей между величинами их искривления и основными технико-технологическими параметрами и геолого-структурными условиями бурения (корреляционный анализ);
- нахождение формы выявленных связей и вычисление уравнений регрессии (регрессионный анализ);
- определение надежности выявленных связей, вероятности проведения скважин по установленной трассе и установление границ возможного разброса математического ожидания исследуемой корреляционной функции при заданной доверительной вероятности (расчет доверительного интервала);
- анализ выявленных закономерностей и выделение тех из них, которые наиболее целесообразно использовать при проектировании трасс скважин;
- определение оптимального варианта начальных параметров скважин: координат точки заложения, зенитного угла и азимута заложения; вычисление координат, зенитных углов и азимутов как функции ее глубины вида
X = F(L); Y =
F(L); Z = f(L); θ = F(L);
α =
F(L). (9.8)
Представление проектной трассы в виде системы уравнений координат и угловых параметров точек ее оси или в табличной форме дает возможность проводить количественное сравнение проектной и фактической трасс скважин, используя полученные аналитические выражения.
Это исключает субъективную оценку пространственного положения бурящейся скважины и, кроме того, позволяет автоматизировать процесс проектирования и управления направленным бурением скважины. Вид и составляющие корреляционного и регрессивного анализов зависят от геолого-технических условий бурения на каждом конкретном месторождении. По геолого-техническим условиям бурения следует группировать месторождения (или их участки) по степени однородности состава слагающих их пород, анизотропии и перемежаемости отдельных горизонтов, толщ, слоев по углам и форме залегания вмещающих пород и другим признакам, что позволяет на основании этого с определенным приближением типизировать или классифицировать их на сравнительно однородные группы (табл. 9.2).Основной целью такого обобщения и классификации является создание основы для их идентификации и обобщения закономерностей искривления скважин по геологическому разрезу в целом или по отдельным его толщам (слоям) на основании взаимодействия породоразрушающего инструмента с забоем скважины и формирования вида движения бурильной колонны и ее призабойного участка, а также общей динамики разрушения поверхности забоя и процесса искривления скважины, что определяет ее траекторию в пространстве. Именно на этом основании выявляется вид и форма фактических трасс скважин для последующего проектирования на их основе проектных трасс, обладающих близкой общностью или подобием. Все выделяемые информационные признаки разделяются на группы, обладающие общими: качественными, качественно-количественными и функциональными связями.
В таблице на основании подобного анализа показан ряд геологических разрезов месторождений, в пределах которых с определенной степенью вероятности можно предполагать образование естественно-искривленных трасс скважин определенного вида и формы, что позволяет выполнять: прогнозирование и создание математической модели пространственной трассы скважины как эталона для отдельных месторождений или толщ большой мощности, совпадающих по геолого-техническим условиям бурения; минимизацию материальных и трудовых затрат на искусственное искривление скважин, необходимых для качественного выполнения геологического задания; прогнозирование направления заложения и искривления скважины в процессе бурения; регулирование пространственного положения скважин на основании выявленных функциональных связей величины и направления их естественного искривления с основными геолого-техническими условиями бурения путем использования специальных технологических приемов без применения искусственных отклонителей; выбор наиболее рационального отклонителя и его эффективное использование.
При проектировании трасс направленных и многоствольных скважин на месторождениях с большим массивом первичной информации и последующими значительными объемами бурения расчеты следует выполнять с использованием ПЭВМ на основе документоносителей, методов информационного обеспечения программ и банка данных.
Возможны два варианта проектирования трасс: при произвольной и фиксированной точке заложения скважины.Первый вариант проектирования является наиболее простым, так как такая трасса в наибольшей степени соответствует естественному искривлению скважин в конкретных геолого-технических условиях, а строго установленной является только точка пересечения рудной зоны или иная заданная точка. Поэтому ограничения на параметры забуривания (координаты точки заложения, зенитный угол и азимут), как это требуется по второму варианту, рекомендуется накладывать только в необходимых случаях планового положения скважины на дневной поверхности и в рудной зоне, так как это увеличивает затраты времени и средств на искусственное искривление скважин, без применения которых снижается точность или становится невозможным подсечение рудного тела в заданной точке разведочной сети.
