Расчет данного профиля (рис.1.в) проводится по следующей методике. Определяется максимальный зенитный угол a при условии полной стабилизации по формуле:
Где: R – радиус искривления участка увеличения зенитного угла, м;
А – величина отклонения забоя от вертикали, м;
H – глубина скважины по вертикали, м;
h1 – длина вертикального участка, м.
Определяется длина участка уменьшения зенитного угла:
l4=h4/cos a
(10)
Определяется ориентировочный конечный зенитный угол aк при длине четвертого участка, равной l4 (аналогично при расчете трехинтервального профиля). Максимальный угол с учетом его снижения на четвертом участке:
(11)
Все элементы профиля определяются по формулам, приведенным в табл. 1.
Таблица 1.
Определение элементов четырехинтервального профиля
Участки
профиля
Длина ствола, м
Горизонтальная проекция, м
Вертикальная
проекция, м
Вертикальный
l1=h1
-
h1
Увеличения зенитного угла
l2=0.01745´R´am
a2=R´(1-cos am)
h2=R´sin am
Прямолинейно-наклонный
l3=(h2+h3)/cos am
a3=h3´tg am
h3=H-(h1+h2+h4)
Уменьшения зенитного угла
h4
Суммарная длина
L=l1+l2+l3+l4
A=а2+a3+a4
H=h1+h2+h3+h4
Расчет минимально допустимого радиуса искривления
Ствола скважины.
. Радиус искривления определяется величиной интенсивности пространственного искривления i, под которой следует понимать в общем виде степень одновременного изменения угла наклона скважины и ее азимута, отнесенную к единице длины проходки.
м
(1)
м
(2)
где R - радиус искривления, м;
i - интенсивность искривления, град/10 м или град/100 м.
Формула (1) - для интенсивности искривления на 10 м проходки, формула (2) - для интенсивности искривления на 100 м.
Допустимый радиус ствола скважины для свободного прохождения системы долото-забойный двигатель определяется по формуле 3 /2/:
(3)
где: LT - длина забойного двигателя с долотом, м;
m – коэффициент уширения ствола (m=Dc/D);
Dc, D, d – соответственно диаметры скважины, долота и забойного двигателя, м;
f – стрела прогиба забойного двигателя, м;
k – зазор между стенкой ствола и корпусом забойного двигателя, м.
В табл. 2 приведены значения радиусов кривизны некоторых забойных двигателей и минимально допустимых радиусов искривления ствола скважины.