Основные понятия об искривлении скважин

Ось любой скважины, будь она вертикально или наклонно заданной, в процессе бурения отклоняется от своего проектного направления, т. е. скважина искривляется.

Искривлением буровой скважины в данной точке называется отклонение ее от вертикали и направление этого отклонения относительно стран света.

Искривление скважин в данной точке О характеризуется двумя углами: углом искривления αи азимутальным угломφ(рис. 6.4).

Угол искривления (зенитный угол ) α – угол между касательной к оси ствола скважины в точке замера и проекцией этой касательной на вертикальную плоскость. Угол, равный (90°–α), называется углом наклона скважины и обозначаетсяη.Угол наклона η– это отклонение оси ствола скважины от горизонтали.

А

Рис. 6.4. Элементы, определяющие пространственное положение скважины:

1 – горизонтальная плоскость; 2 – ось сква- жины; 3 – плоскость оси скважины; 4 – вер- тикаль; 5 – направление начала отсчета; 6 – направление проводки скважины

Если азимутальное направление постоянно, то наблюдается плоскостное искривление ствола скважины. Если же постоянно изменяются как зенитный угол, так и азимут направления, то в этом случае наблюдается пространственное искривление ствола скважины.

Непроизвольно искривленными скважинами называются все вертикально или наклонно заданные с поверхности скважины, характеризующиеся искривлением от заданного направления.

К искусственно искривленным относятся скважины, которые бурятся по заданному профилю. Такие скважины могут быть наклонными, плоско искривленными и реже пространственно искривленными. В теории и практике бурения понятие «искривление» применимо при изучении причин и механизма искривления скважин.

Определения и термины, относящиеся к проблеме искривления скважины, трактуются следующим образом:

• кривизной скважины называется приращение угла искривления на определенном криволинейном участке;

• апсидальная плоскость – вертикальная плоскость, проходящая через касательную к оси скважины в точке проведения замера;

• зенитное искривление – изменение зенитного угла между двумя точками замеров;

• азимутальное искривление – изменение азимута скважины на участке между двумя точками замеров, т. е. разность азимутов, измеренных в этих точках;

• общий или пространственный угол искривления – угол между двумя касательными, проведенными к оси ствола в точках замеров, лежащих в плоскости искривления скважины. В этом случае принято допущение, что ось ствола скважины на участке между двумя замерами представляет собой плоскую кривую, а само искривление – бесконечно малое число плоских кривых, повернутых относительно друг друга на некоторый угол;

• интенсивность искривления – величина, характеризующая степень искривления ствола и равная отношению приращения угла искривления к расстоянию между точками замеров по оси скважины.