Методика количественной оценки элементов качества бурения

Обобщенный уровень точности оценки положения скважины рекомендуется определять по формуле (6.7)

У_с.с = 0,33 [(5 - 4К_з) + (5 - 4К_зу) + (5 - 4К_ау)]

где коэффициенты: К_з - точности положения забоя; К_зу - точности оценки зенитного угла; К_ау - точности оценки азимутального угла.

Формула (6.7) справедлива при равной значимости всех трех компонентов: положения забоя, зенитного и азимутального углов. В практике работ возможны случаи, когда, например, значимость оценки положения забоя является определяющей и равна, допустим, 0,6, тогда как значимость оценки зенитного и азимутального углов составляет 0,2 соответственно и т.д.

Коэффициент точности положения забоя К_з определяется как отношение фактического отклонения ∆l к допустимому [∆r] (с учетом измерения ∆l_м): (6.8)

Кз = (∆l + ∆l_м ) / ∆r

Фактическое отклонение забоя скважины от проектной точки А определяется по формуле (6.9):

где X_A, Y_A, Z_A - проектные координаты забоя; Х_АФ, У_АФ, Z_АФ - фактические координаты забоя.

При фактическом отклонении ∆l + ∆l_м= 0, т.е. при К₃= 0 уровень точности оценки положения забоя У₃, принимается равным «5» (по пятибалльной системе). При К₃ = 1, т.е. при минимально допустимой точности У₃ = 1. Значение К₃ < 1 указывает на недопустимо низкий уровень точности, т.е. только по этому элементу качества результаты бурения уже могут быть (и должны быть) забракованы.
При линейной зависимости между оценкой уровня точности забоя У₃ и коэффициентом К₃: (6.10)

У₃ = 5 - 4К₃

Если же требуется усилить влияние К на У на начальных (или конечных) стадиях изменения К, то возможно использование и нелинейной связи.

При необходимости установления (в проекте) требований к допустимому отклонению забоя отдельно по высоте и на плане фактические отклонения определяются также раздельно. Вычисляются два коэффициента точности K_зв и К_зп - Тогда при равнозначном влиянии этих коэффициентов на У₃: (6.11)

У₃ = 0,5 [(5 - 4К_зв) + (5 - 4К_зп)]

при различной значимости К_зв и К_зп (6.12):

У₃ = n_в(5 - 4К_зв) + n_п(5 - 4К_зп)

где n_в и n_п — значимость точности по высоте и в плане (при условии, что n_в +  n_п = 1).

Коэффициенты точности оценки зенитного К_зу и азимутального К_ау углов определяются по формулам (6.13) и (6.14):

К_зу = (θ - θ_ф + δ_θ) / [∆θ]

К_ау = (β - β_ф + δ_β / [∆_β]

где θ и θ_ф — проектный и фактический зенитные углы; [∆θ] — допустимая погрешность в оценке зенитного угла; δ_θ - ошибка измерения зенитного угла; β и β_ф - проектный и фактический азимутальные углы; [∆_β] — допустимая погрешность в оценке азимутального угла; δ_β — ошибка измерения азимутального угла.

Помимо трех указанных выше параметров пространственного положения скважины практический интерес может представлять еще один параметр - угол встречи забоя скважины с выдержанным по падению и простиранию пластом полезного ископаемого (или другими слоями горных пород). В случае необходимости оценки уровня качества бурения по этому углу может быть использована методика, принятая в предыдущих случаях.

Пример расчета уровня качества бурения:

2. Уровень качества по выходу керна определяем по формуле (6.3):

У_вк = 5 - 4 (1 - 0,9) / (1 - 0,8) = 3.

3. Уровень представительности керна определяем по формуле (6.4):

У_пр = 5 - 4 (0,15 - 0,04) ⁴ / (0,15 - 0,02) ⁴ = 2,95.

4. Уровень качества состояния ствола для геофизических исследований примем равным У_ги = 5.
5. Уровень качества состояния керна для керноскопических исследований примем равным У_ки = 5.
6. Обобщенный уровень качества пространственного положения ствола скважины определяем по  формулам (6.8) - (6.10):

∆l = 1,5 м; ∆l_м = 0,2 м; [∆r] = 5 м; У_пр.с = 5 - 4 * (1,5 -0,2) / 5 = 3,64.

7. Комплексный уровень качества определяем по формуле (6.1):

У_к = 3 * 0,4 + 2,95 * 0,3 + 5 * 0,15 + 5 * 0,08 + 3,64 * 0,07 = 1,2 + 0,885 + 0,75 + 0,4 + 0,2548 =3,5.

8. Вывод: Можно заключить, что уровень качества бурения скважины при указанных исходных данных может быть определен как высокий.

Для оценки уровня качества возможных других элементов качества бурения скважин, которые могут появиться в конкретных производственных и геологических условиях, рекомендуется использовать методы, аналогичные рассмотренным выше.

Выбор метода должен определяться:

- характером самого элемента качества;
- наличием (или отсутствием) его количественной меры;
- значимостью или степенью определенности начальных (соответствующих уровню качества «5»)
- конечных (соответствующих уровню качества «1») уровней качества.