Зенітний кут свердловини це: азимут і горизонтальне викривлення

найголовнішим завданням при бурінні свердловин вважається потрапляння в задану точку водоносного горизонту. Іноді для досягнення цієї мети може знадобитися пробурити вироблення під заданим кутом і із заданою траєкторією. Бурильникам для вирішення поставленого завдання необхідно мати навички управління трасою проходки, долати або уникати можливих ускладнень, що виникають у процесі прокладки стовбура споруди під впливом різноманітних технічних і геологічних причин. Все це неможливо буде зробити без знання таких понять буріння, як зенітний кут свердловини, її азимут, глибина та інші. Сучасні методи буріння дозволили освоїти безліч технологічних та технічних засобів, що допомагають виконувати якісні вертикальні і похило-спрямованих свердловин.

  • Визначення і особливості різних видів вироблення
  • Необхідні визначення і поняття
  • Призначення направленого буріння

Визначення і особливості різних видів вироблення

зенітний кут свердловини це

Приклад стандартного горизонтального буріння свердловини

В бурильній практиці використовуються два поняття свердловин: вертикальна і горизонтальна (похило-спрямовану).

Вертикальна проходка – це свердловина, в процесі виконання якої використовуються спеціальні заходи для запобігання його викривлення. Тобто вісь свердловини надійно захищена від штучного викривлення. Оскільки зробити строго вертикальне буріння практично неможливо, більшість проходок мають незначні викривлення. Щоб зробити висновок про вертикальності гідротехнічної споруди необхідно знати зенітний кут виробітку. Якщо він не перевищує 5 градусів, то проходку вважають вертикальної. Якщо цей показник має велике значення, то конструкція вважається природно викривленою.

Горизонтальна виробка – це похило-спрямовану проходка, яка має викривлення. В ході буріння вироблення, піддається природному викривленню, дуже складно потрапити в потрібну точку на водоносному горизонті. В результаті конструкція може не виконати свої проектні функції. Однак накопичений досвід і знання закономірностей викривлення, на які впливають технічні, технологічні та гірничо-геологічні фактори, що дозволяють прокладати свердловини в потрібному напрямку. При цьому похило-спрямованих проходки в свою чергу поділяються на різні види, які стали особливо поширені в останні роки. Серед них варто перелічити:

  • разветвленно-горизонтальні виробки;
  • разветвленно-похилі свердловини;
  • многозабойные проходки.

Необхідні визначення і поняття

зенітний кут свердловини

Приклад горизонтального буріння

Вважається, що свердловина викривлена, якщо її вісь має відхилення від вертикалі чи іншого напрямку, заданого проектом на буріння. При цьому на викривлення впливають як природні, так і штучні причини. До перших можна віднести:

  • неоднорідність гірських порід;
  • похиле залягання пластів, які вважаються анізотропними.

До штучних причин варто віднести використання спеціальної конструкції нижньої частини бурильної колони, яка дозволяє виконувати відхилення стовбура, а також вибір особливого режиму буріння.

На просторове розташування проходки впливають наступні параметри:

  • глибина свердловини;
  • азимутальний кут;
  • зенітний кут.

Зенітним кутом проходки в обраній точці називається кут між дотичною лінією, проведеної в даній точці, і вертикальної прямої. Визначення тільки зенітних кутів проходки називається зенітним викривленням. Воно відбувається тільки у вертикальній площині. Азимутальний кут – це кут з напрямом на Північ, одержуваний між проекцією на горизонтальну площину від дотичній лінії, яка проведена до осі проходки в заданій точці. Якщо проводити вимірювання тільки азимутальних кутів, то ми отримаємо азимутальні викривлення свердловини.

азимут свердловини це

Приклад обладнання для горизонтальної проходки водоносного шару

Втричі назва азимутального кута азимут свердловини. Цей параметр ділиться на:

  • Географічний кут. Він відраховується від прямої, спрямованої на географічний Північ Землі.
  • Магнітний (друга назва географічного азимута дирекційний кут). Він відраховується в напрямку годинникової стрілки від північного магнітного полюса планети.

Важливо: для визначення просторового викривлення свердловини необхідно вимірювати та азимутальні, і зенітні кути.

Глибина свердловини – це відстань, виміряна від гирла проходки до нижньої точки вздовж вибою ствола. При обчисленні зенітного і азимутального кута в певній точці глибина свердловини вимірюється від гирла до цієї точки забою.

Розташування проходки в просторі можна відобразити, виконавши проекцію осі на горизонтальну і вертикальну площину. Вісь свердловини може характеризуватися двома поняттями:

  1. Дійсною віссю називається місце розташування центральних точок забою, глибокої по мірі виконання свердловини. Ця вісь може бути представлена просторової або плоскої кривої з різкими перегинами, яка точно повторює конфігурацію проходки стовбура.
  2. Наближена вісь вимірюється инклинометрическими приладами і відображає загальне викривлення свердловини. Цей параметр називається трасою свердловини. Він відображається у вигляді згладженої просторової або плоскої кривої, яка складається з прямих ділянок і дуг, з'єднаних між собою по дотичній або що змикаються в певній точці.

Увага: зазвичай при бурінні під визначенням осі або траси свердловини мається на увазі її наближена вісь.

Призначення направленого буріння

азимутный кут свердловини це

Схема вимірювальних величин і площин при вертикальному бурінні

Головною метою вироблення, яка має викривлення, тобто проходки направленого буріння, є потрапляння кінцевого відрізка вироблення в точку, зазначену в проекті на водоносному пласті. Зазвичай це місце знаходиться у верхній позначці горизонту і є центральною точкою кола допуску. Для виконання проектного завдання проходка повинна закінчитися в межах цього кола допуску. В залежності від призначення забою, гірничо-геологічних характеристик породи діаметр цього кола може бути від 15 до 60 м. Також на радіус кола впливає глибина свердловини по вертикалі. Головним завданням горизонтальних свердловин є не вийти за межі простору, обмеженого умовними горизонтальними і вертикальними площинами. Це простір задається проектом і називається проектним коридором.

Важливо знати: іноді буріння може виконуватися для того, щоб заглушити фонтануючу свердловину. Для цього проектна горизонтальна проходка повинна точно перетнути стовбур консервуючого гідротехнічної споруди.

азимутальний кут свердловини це

Горизонтальне буріння дає можливість збільшити продуктивність свердловини

Головні завдання направленого буріння:

  1. Зменшення витрат на розробку джерел при кущовому бурінні.
  2. Виробка, яка має спрямовані викривлення, дозволяє розкрити водоносний горизонт під заданим кутом, що забезпечить збільшення площі фільтрації.
  3. Направлене буріння дозволяє виконувати відразу декілька вибоїв з платформ чи естакад, які перебувають на водній поверхні.
  4. Проходка, яка має викривлення, може дістатися до водоносної жили, розташованої під місцевістю з пересіченим рельєфом, наприклад, коли на поверхні занадто багато ярів, гір або горбів.
  5. Метод дозволяє розкривати джерела, розташовані під поверхневими водними об'єктами (річками, озерами, морями, океанами).
  6. Якщо стара свердловина стала малопродуктивною або аварійною, то за допомогою похило-спрямованого буріння можна забурити в бік бічний стовбур.
  7. Направлене буріння дозволяє дістатися до потрібних горизонтів, що знаходяться між паралельно розташованими або пологими скидами.
  8. Можна виконати відхилення стовбура свердловини в потрібну сторону, минаючи зону скидання.
  9. Спрямована проходка дозволяє розкривати водоносні горизонти, розташовані під соляними куполами зважаючи на труднощі проходки через них.

Увага: спрямоване буріння іноді виконується без штучних відхилювачів. Для цього мають бути відповідні дані про закономірності викривлення для регіону буріння.

Додано: 5-04-2017, 10:19
0

Схожі статті


Наверх