Мета роботи: ознайомитися з інклінометр свердловин, що стоять перед нею завданнями, формою подання та інтерпретацією результатів.
Пояснення до роботи
Свердловини в залежності від геологічних, геоморфологічних та інших умов проектуються або вертикальними, або похило спрямованими.
Направлене буріння виробляють в тих випадках, коли покрівлю пласта необхідно розкрити в точках, проекція яких на денну поверхню зміщена щодо гирла свердловини.
1) при кущовий бурінні;
2) у разі, коли неможливо розмістити обладнання непосредст
венно над об'єктом буріння;
3) при розтині крутопадаючих пластів і т.п.
Викривлення свердловин в процесі буріння підпорядковується деяким, властивим даному розрізу або родовищу, закономірно
В даний час виділені головні і другорядні чинники, що призводять до викривлення свердловин.
^ Основні чинники - це комплексні системні характеристики протікання процесу буріння, здійснюваного тим чи іншим способом.
Наявність орієнтованого перекосу забійній компонування бурового інструменту при обертальному бурінні.
Нерівномірний руйнування породи на вибої при ударному, ударно-обертальному і обертальному бурінні.
Ексцентрична фіксація обертового снаряда в жолобі, що утворився в похилій свердловині при СПО.
Прояв основних факторів обумовлено комплексом причин - в кожному випадку проявляє себе певний набір первинних або другорядних факторів.
^ До другорядних факторів належать особливості геолого-технічних і техніко-технологічних умов буріння.
До геолого-технічних факторів належать:
1) анизотропность міцності властивостей гірських порід, обумовлена їх структурно-текстурними особливостями, наявністю орієнтованої трещиноватости;
2) перемежаемость шарів і прошарків гірських порід по міцності;
3) надмірна фортеця порід, що вимагає для свого подолання осі
вих навантажень на забій, що багаторазово перевищують жорсткість свердловинних компоновок бурового снаряда;
4) механічна неміцність гірських порід, що призводить до надмірного Розбурювання стовбура свердловини і втрати стійкості в ньому свердловинних компоновок або до утворення просторово орієнтованих жолобів при СПО.
До техніко-технологічним факторам відносяться:
1) використання нежорстких, а також ексцентричних або викривлений
них свердловинних компоновок;
2) надмірна осьова навантаження в міцних породах;
3) обертання снаряда з частотою, що обумовлює особливу циклічне обертання снаряда навколо своєї осі і осі свердловини з переважаючою одне
сторонньої підробітком стінок свердловин.
Поняття інклінометрії свердловин
Для контролю за викривленням свердловини використовують метод інкліно-метрії, який дозволяє контролювати положення осі свердловини по вимірах кута відхилення осі від вертикалі - зенітного кута Θ і азимута свердловини φ, що визначається кутом між напрямком на магнітну північ Див і проекцією осі свердловини на горизонтальну площину, взятої в сторо
ну збільшення її глибини.
Площина, що проходить через вертикаль і вісь свердловини в визначений
ном інтервалі свердловини, називають площиною викривлення.
Інклінометріческіе дослідження проводять при підйомі свердловинного приладу в вертикальних свердловинах глибиною понад 300 м і в похилих свердловинах глибиною понад 100 м для вирішення завдань:
1) контролю заданого напрямку осі свердловини в просторі про
проектної в процесі буріння;
2) виділення ділянок перегинів осі стовбура свердловини, які можуть викликати ускладнення при бурінні, при проведенні геофізичних дослід
3) отримання вихідних даних для геологічних побудов, в тому числі визначення дійсних глибин залягання продуктивних пластів, їх нормальної потужності, справжнього місця розташування забою, для інтерпретації даних магнітного каротажу і пластової наклонометріі.
При проведенні инклинометрических досліджень застосовують свердловинні прилади, які називаються інклінометр. Розрізняють інклінометри трьох типів:
1. Магнітні інклінометри.
3. Гіроскопічні інклінометри.
Основною частиною магнітного інклінометра з дистанційним управлінням (ІШ-2, ІШ-3, ІШ-4, ІШ-4Т, ІТ-200, УМВ-25, І-7 та ін.) Яв
ляется обертається рамка, вісь якої збігається з головною віссю інкліно
метра. Центр тяжкості рамки суміщений з її віссю так, що площина рамки розташовується перпендикулярно до площини викривлення свердловини. У рамці розміщені обидва датчика: кута нахилу і азимута (рис. 4.1).
Мал. 4.1. Схема вимірювальної частини магнітних інклінометров.
Датчик кута нахилу складається з кутового реохорда 1, стрілки 2 і відпові
са 3, з яким вона скріплена. Схил і стрілка розташовуються в площині, перпендикулярній до осі рамки. При вертикальному положенні приладу кінець стрілки знаходиться проти початку вимірювального реохорда. При відхиленні приладу від вертикалі на деякий кут стрілка переміщається уздовж рео
хорда на такий же кут. У момент виміру стрілка притискається до реохорда і з незамкненою частини реохорда знімається напруга, пропорційне величині кута нахилу свердловини.
^ Як датчик азимута використовують бусоль, підвішену в рамці таким чином, що вістря, що несе магнітну стрілку 4, встановлюється вертикально, а колодка з розташованим на ній круговим реохорд - горизонтально. Магнітна стрілка розташовується по магнітному мери
Діану і в момент виміру пружинними кін
тактами 5 закорачивает частина реохорда 6 так, що опір незамкненою частини реохорда стає пропорційним ве
личині азимута φ.
Для вимірювання Θ і φ застосовують мос
товую електричну схему, одним плечем якої служать поперемінно підключається кутова або азимутальная реохордів.
Кожух всіх типів інклінометров ла
тунний або виготовлений з немагнітної ста
^ Заміри азимута свердловини інкліно
метрами цього типу благається проводити тільки в свердловинах з відкритим стволом.
Гіроскопіческіеінклінометри застосовують для вимірів Θ і φ в обсаженнихтрубамі свердловинах або при наявності аномального магнітного поля.
Принцип роботи гироскопического інклінометра заснований на властивості гіроскопа, що має три ступені свободи, при обертанні зберігати посто
янним положення своєї осі в просторі, напрямок якої може служити початком відліку для замірів кута нахилу і азимута свердловини.
Методика вимірювання в свердловині
Дослідження виконують магнітними (точковими і безперервними) в необсаженной свердловинах і гіроскопічними інклінометр в необсаженной і обсаджених свердловинах.
Крок вимірів у відкритому стовбурі має дорівнювати:
25 м в вертикальних свердловинах з зенітними кутами до 5 °;
10 м в свердловинах з кутами вище 5 °;
5 м в свердловинах з інтенсивністю викривлення до 0,5 град / м;
2 м на ділянках з інтенсивністю викривлення 0,5 град / м і більше.
Вимірювання в точках проводяться через 10 секунд після повної зупинки при
Технологія проведення свердловинних досліджень гіроскопічним інклінометром ділиться на два етапи - визначення географічного мери
діана і завмер траєкторії стовбура свердловини.
Свердловинний прилад, з'єднаний геофізичним кабелем з наземним блоком, фіксують на гирлі за допомогою спеціального фланця, який забезпе
печує установку інклінометра в вертикальному положенні. Дана процедура триває 40-60 хв.
Після закінчення операції «виставки гироскопического інклінометра» інклінометр звільняють і зупиняють на нульовій позначці глибини свердловини і починають автономну роботу.
Вимірювання траєкторії стовбура здійснюється при спуску і підйомі приладу безперервно або в точках.
Швидкість запису - до 5000 м / ч.
Основний завмер траєкторії здійснюється на спуску; на підйомі здійснюють контроль проведених вимірювань.
Рекомендується проходження інтервалів перфорації зі швидкістю 750-1500 м / ч.
З метою зниження ймовірності удару інклінометра про забій рекомен
дметься не доходити до нього на 5-10 м. Стоянка на забої не більше 20 с. Відрив від забою повинен проводитися з мінімально возможней швидкістю.
У процесі виміру траєкторії стовбура свердловини для компенсації дрейфу гіроскопа необхідно проводити під час спуску і підйому техно
При подальшому вимірі, що виконується після поглиблення сква
жіни, інтервал попередніх вимірювань перекривають.
Форма подання і інтерпретація результатів інклінометрії свердловин
Дані інклінометрії представляються у вигляді таблиці значень кута викривлення Θ, магнітного азимута φ і дирекційного кута α напрямки викривлення свердловини. Значення Θ, φ і α відповідають певному глу
біне виміру при поточечной реєстрації даних.
^ Дирекційний кут - кут між північним кінцем осьового меридіана і заданим напрямом; він відраховується від північного кінця меридіана по ходу ча
Дирекційний кут α відрізняється від магнітного φ на величину γ ± D, тобто
де γ - кут зближення - кут між меридіанами осьовим і в даній точці;
D - магнітне схилення.
За результатами вимірювань зенітного кута і азимута викривлення свердловини складаються проекції осі скважінина горизонтальну пло
кістка земної поверхні вертикальні про
фили траси свердловини на площину магнітного меридіана або будь-яку іншу площину.
Проекцію осі свердловини на горизонтальну поверхню (план траси свердловини) будують в масштабі 1: 200.
Зведену горизонтальну проекцію всього дослідженого ділянки свердловини отримують графічно шляхом послідовного побудови про
Горизонтальна проекція ΔLi інтервалу i. відхиленого від вертикалі на кут Θi. розраховується за формулою:
Горизонтальну проекцію ділянки свердловини і свердловини в цілому по
лучают шляхом послідовного побудови всіх обчислених ΔLi начи
ная з найменшої глибини, і відкладають їх у напрямку виміряного кута φ.
Визначивши послідовно по формулі горизонтальні проекції від
слушних інтервалів, відклавши їх значення в масштабі за напрямками дирекційних кутів і поєднавши початкову точку першо
го інтервалу з кінцевою точкою останнього інтервалу, отримують загальну гори
зонтальним проекцію свердловини на дослідженому ділянці.
Для визначення глибини забою, покрівлі та підошви окремих гори
парасольок розрізу по вертикалі і їх гіпсометричних відміток будують верти
Кальна проекцію стовбура свердловини.
Вертикальні проекції окремих ділянок свердловини розраховують за формулою:
Для визначення абсолютної позначки розкривається i-го шару Нi, ви
значаться сум вертикальних проекцій від гирла свердловини до досліджуваного інтервалу
При цьому гіпсометричні відмітка об'єкта
де Ал - Альтітуда гирла свердловини.
Побудова проекції осі свердловини за даними інклінометрії свердловини
Вихідними даними в таблиці є перші чотири стовпці, інші чотири - розрахункові відповідно до описаних вище формулами.
Мал. 4.2. Горизонтальна проекція осі свердловини
Мал. 4.3. профіль свердловини
Висновок. В результати виконаної роботи ознайомився з інклінометр свердловин, формою подання та інтерпретацією результатів. З практичного боку навчився графічного представлення результатів за допомогою програмного продукту AutoCAD.
В результаті обробки даних і графічного представлення їх результатів зробив такі висновки. В результаті буріння свердловини геометрія стовбура відхилилася від проектної.
Відхилення по глибині:
проектна - 580 м
фактична (абсолютна) - 553 м
відхилення - 27 м.
Відхилення положення вибою від гирла в проекції на горизонтальну площину - 154,5 м.
Роботу виконав роботу прийняв