Необходимость проектирования трассы скважины
При поисках и разведке месторождений, так же как и при других инженерно-геологических работах, бурение любой скважины имеет целью выполнение определенной геологической задачи. Поэтому объективное проектирование трассы (траектории) такой скважины и затем бурение скважины в соответствии с проектной трассой обеспечивает выполнение ею поставленной задачи и является главным требованием методики разведки месторождений и других геолого-технических буровых работ.
Зависимость вида трасс скважин от геолого-структурных условий бурения
Бурение колонковых скважин осуществляется в разнообразных геолого-технических условиях (однородные и перемежающиеся породы разных категорий по буримости и твердости, от пологого до крутого залегания, массивные или сильнотрещиноватые и др.). В этих условиях проектирование трасс скважин не может быть единообразным и должно отвечать конкретным условиям данного месторождения.
Известно, что при пологом залегании пород более рационально выполнять вертикальное заложение скважин на дневной поверхности, а при крутом - наклонное. Это требование определяется необходимостью снизить общее искривление скважин и обеспечить пересечение зоны полезного ископаемого под углами, приближающимися к прямому (но не менее 35—40º).
При этом скважины могут иметь плоскостное или пространственное естественное искривление, характер которого определяется их закономерностями; расчет рациональной трассы (траектории) любой скважины должен выполняться при обязательном изучении и использовании последних. Следует также иметь в виду, что плоскостной или пространственный характер искривления скважин определяется главным образом геолого-структурными условиями конкретных месторождений и направлениями заложения скважин по отношению к простиранию пород на участке.
Плоскостное естественное искривление одноствольных и многоствольных скважин
В наиболее общем виде при вертикальном заложении скважин плоскостное естественное искривление одноствольных и многоствольных скважин возможно, когда геологический разрез представлен: сравнительно однородными породами, близкими по твердости и буримости; небольшой перемежаемостью пластов и толщ разных пород; пологим залеганием (до 25—30º) пород на значительных площадях (моноклиналь, пологие складки и т. п.); сравнительно постоянным, выдержанным простиранием пород; пологим (в т.ч. согласным) залеганием зоны полезного ископаемого.
При этом заложении разведочных линий - вкрест простирания пород — интенсивность искривления небольшая (в основном до 1—3º на 100 м).
При наклонном заложении скважин плоскостное
естественное искривление одноствольных и многоствольных скважин возможно, когда:
породы от однородных изотропных и анизотропных до перемежающихся по составу и
твердости; сравнительно постоянное, выдержанное простирание и падение пород;
углы падения пород главным образом 30—35º; сравнительно крутое залегание зоны
полезного ископаемого (главным образом более 50º); заложение разведочных линий
совпадает с направлением вкрест простирания пород (азимутальное искривление
скважин в пределах до +10—15º относительно направления вкрест простирания
пород); интенсивность зенитного искривления сравнительно небольшая (не более
3—4º на 100 м).
Пространственное естественное искривление одноствольных и многоствольных скважин
При вертикальном заложении скважин пространственное естественное искривление одноствольных и многоствольных скважин наиболее возможно, когда геологический разрез представлен:
- пологозалегающими перемежающимися породами с изменяющимися углами падения и простирания;
- породами любого состава, разбитыми значительными системами трещин, выдержанными на больших площадях и с несовпадающими элементами залегания в сравнении с напластованиями;
- интрузивными столбообразными и другими телами большой мощности (азимутальное искривление в направлении вращения бурового снаряда);
- несовпадающими элементами залегания зоны полезного ископаемого с напластованиями пород, что вызывает заложение скважин часто не вкрест простирания пород;
- частыми несовпадениями направлений разведочных линий с направлением вкрест простирания вмещающих пород или основных систем трещин и т. п., заложение скважин по азимуту с опережением и др.
Интенсивность зенитного и азимутального искривлений — от небольшой до значительной (3—5º на 100 м и более).
