Полная версия

Главная arrow Строительство arrow Бурение наклонных, горизонтальных и многозабойных скважин

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Закономерности естественного искривления скважин

Анализ причин и теоретические основы процесса искривления скважин показывают, что рассмотренные явления имеют закономерный характер. Направление искривления скважин в основном определяется особенностями геологического строения массива горных пород, а его интенсивность задается комплексом причин как геологического, так и техникотехнологического характера.

Закономерности естественного искривления скважин в анизотропных горных породах

в анизотропных горных породах

Направление искривление скважин в анизотропных породах является результатом неравномерного разрушения горной породы на забое и стенке скважины и проявляющихся в процессе разрушения породы дестабилизирующих силовых факторов. Искривление скважины в анизотропных породах может происходить в соответствии с четырьмя основным вариантами, представленными в виде схем (рис. 2.40) [12].

При углах встречи у, равных 0 и 90°, скважины бурятся без искривления, так как основные дестабилизирующие силовые факторы отсутствуют. В этом случае искривление скважины возможно только при проявлении факторов технологического характера.

Схемы направлений зенитных искривлений скважин в анизотропных горных породах в зависимости от угла встречи у со слоистостью или сланцеватостью

Рис. 2.40. Схемы направлений зенитных искривлений скважин в анизотропных горных породах в зависимости от угла встречи у со слоистостью или сланцеватостью: стрелками показаны направления линии наименьшего сопротивления породы (ЛНС - линия штрих с точкой) и вероятное направление бурения скважины (сплошная линия)

При углах встречи у более 0°, но менее критического угла встречи у^ скважина будет стремиться выйти вкрест слоистости или сланцеватости.

Поскольку значения укр, как правило, невелики - 5-15°, скважины в основном диапазоне углов встречи от укр до 90° искривляются в направлении перпендикулярно слоям горных пород. При этом известно, что при определенных условиях (не очень твердых и средних по твердости, достаточно пластичных горных породах, часто осадочного происхождения) критический угол крайне мал или вовсе равен нулю, и поэтому скважины искривляются только вкрест слоистости или сланцеватости.

При этом наиболее вероятно отклонение скважины вправо - в направлении увеличения азимутального угла.

При углах встречи у < укр скважины, имея неустойчивое, меняющееся под действием переменчивых по направлению дестабилизирующих сил направление, могут отклоняться в направлении падения слоистости или сланцеватости горных пород.

Азимут скважины при малых углах встречи ствола скважины и плоскостей напластования породы может уменьшаться.

Интенсивность зенитного искривления скважин в различных геолого-технических условиях неодинакова и зависит от способа бурения, типа бурового инструмента и действия значительного числа факторов. Среди них одним из основных является угол встречи инструмента со слоистостью или сланцеватостью горной породы.

2.4.2. Закономерности естественного искривления

Закономерности естественного искривления в перемежающихся по твердости горных породах

В перемежающихся по твердости горных породах, в соответствии с рассмотренным механизмом формирования локальной кривизны, буримые скважины подчиняются закономерностям, которые близки к закономерностям искривления скважин в анизотропных горных породах.

При углах встречи у больше критической величины укр (ориентировочно 5-15°) скважины стремятся выйти вкрест простирания контактов пластов горных пород различной твердости, одновременно отклоняя ствол по направлению простирания контактов в направлении вращения бурового снаряда (вправо). В этом случае доминирующим силовым фактором будет изгибающий момент Мв (2.53), а отклоняющий момент МТ обеспечивает искривление в направлении изменения азимутального угла.

При углах встречи у меньше критической величины при пересечении пропластков горных пород различной твердости доминирующим силовым фактором будет отклоняющее усилие Рот (2.52), под действием которого скважины отклоняются в направлении падения пластов горных пород.

В направлении изменения азимута более вероятно искривление в сторону его увеличения. В то же время возможно отклонение ствола влево, например, под влиянием конструктивных параметров бурового инструмента, так как в данном случае направление скважины достаточно неустойчиво.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>