что такое инклинометрия скважины
Инклинометрия ствола скважины
В настоящее время большинство пробуриваемых скважин являются наклоннонаправленными или горизонтальными. Бурение скважин такого типа производится по следующим причинам:
Некоторые современные методы разработки трудноизвлекаемых запасов, например тепловые методы с использованием закачки пара требуют пробуривание системы горизонтальных скважин.
При описании геометрии скважин пользуются следующим набором терминов:
Альтитуда скважины (альтитуда стола ротора) – расстояние от устья скважины до линии уровня моря.
Уровень моря – средний уровень Балтийского моря (для данных, полученных в пределах России)
Кабельная глубина (измеренная глубина) – длина скважины, измеренная по длине геофизического кабеля, отматываемого при спуске каротажного зонда.
Абсолютная глубина – расстояние по вертикали от уровня моря до точки в скважине. Как правило, выше уровня моря – значения положительные, а ниже уровня моря – отрицательные.
Инклинометрия — определение пространственного положения ствола бурящейся скважины путём непрерывного измерения отклонений направления скважины от магнитного севера (азимут) и угла её наклона с помощью инклинометров.
Задачи, решаемые с помощью инклинометрии:
Определение направления и угла наклона скважины, навигация при бурении скважины
а) – участок оси скважины в вертикальной плоскости
б) – проекция участка ствола скважины на горизонтальную плоскость.
CM – магнитный север, ЮМ – магнитный юг, ψ – угол искривления, β – угол наклона скважины (900- ψ), φ – магнитный азимут искривления, Li– длина скважины, Hi– глубина расположения забоя, Hi-1 – абсолютная отметка устья, А – ось скважины (Итенберг, 1987).
Существует два типа приборов для записи инклинометрии: электрический и гироскопический.
Электрический инклинометр
В случае использования электрических инклинометров измеряется отклонение специального отвеса от вертикали (так определяется угол искривления скважины ψ), а также отклонение магнитной стрелки от направления на север (магнитный азимут искривления φ). Приборы данного типа хорошо зарекомендовали себя для использования в необсаженных скважинах.
Гироскопический инклинометр
В гироскопическом инклинометре используется свойство гироскопа, входящего в устройство инклинометра, сохранять своё изначальное положение в пространстве. Данный тип приборов позволяет проводить инклинометрию в скважинах с металлической обсадкой.
Запись кривых инклинометрии
Запись кривых инклинометрии производится дискретно с шагом 10 метров, при этом получение данных возможно как во время бурения, так и после остановки бурения. При каждом замере производится запись измеренной глубины (MD), угол отклонения скважины от вертикали и магнитный азимут (угол между направлением скважины и направлением на магнитный север).
Файлы с данными содержащие инклинометрию, как правило, выгружаются в TXT формате. Эти файлы содержат дискретные значения координат (X,Y,Z), значения абсолютной глубины, измеренной глубины, азимут, угол отклонения, смещения по осям Х и Y относительно устья скважины.
Пример файла с записанными данными инклинометрии по скважине
Файлы инклинометрии, наряду с LAS-файлами, используются на этапе загрузки данных по скважинам в процессе создания геологических моделей месторождений.
С этой статьей также читают:
Отбор шлама разбуриваемых пород целесообразно проводить либо вместо отбора керна – при бескерновом бурении, либо…
Метод ИК основан на возбуждении тока в горных породах при помощи индукционной катушки с последующим…
Неправильность форм песчаных зерен и частиц карбонатного материала не позволяет обеспечивать их идеальное прилегание друг…
Научная электронная библиотека
Васильев С. И., Лапушова Л. А.,
ИНКЛИНОМЕТРИЯ
Для определения на любой глубине угла отклонения оси скважины от вертикали и азимута ее искривления по отношению к устью применяются специальный прибор – инклинометр и оборудование обычной каротажной станции. Пространственное положение скважины приведено на рис. 115. Точность измерения углов инклинометром достигает 30′, а азимутов – нескольких градусов. Если учесть, что глубокая скважина на разных глубинах может отклоняться от вертикали на сотни метров, а по азимуту превышать 360°, то нетрудно понять практическое значение инклинометрии (рис. 116). Особенно необходима инклинометрия в скважинах наклонного бурения.
Рис. 115. Пространственное положение скважины
Рис. 116. Соотношение измеренной, вертикальной и истинной толщины пласта в случае наклонной скважины
Рис. 117. Общий вид
инклинометра isGyro
В необсаженных скважинах используются электрические инклинометры. В корпусе такого инклинометра помещается свободно подвешенная рамка, которая по отвесу располагается горизонтально. На ней имеется буссоль для измерения азимута и указатель наклона. Стрелка буссоли и указатель наклона рамки скользят по реохордам азимутов и углов наклона, которые поочередно можно подключать к токовой линии инклинометра. Стрелка и указатель передают напряжение с реохордов, пропорциональное азимуту или углу наклона.
Ниже приведено описание инклинометра isGyro производства Inertial Sensings (рис. 117).
В скважинах, обсаженных металлическими трубами, измерение азимута и угла проводят гироскопическими инклинометрами. Принцип работы этих приборов основан на свойстве гироскопа (устройства, маховик которого быстро вращается от специального электромотора) сохранять неизменной в пространстве ось вращения. Технические характеристики гироскопических инклинометров приведены в табл. 53. В инклинометре два гироскопа: один для измерения азимутов, другой – для измерения углов наклона. С помощью особых электрических схем определяются углы, составленные инклинометром (направлением скважины) с осями вращения гироскопов.
Технические характеристики инклинометра isGyro
Зенитный угол, град
Азимутальный угол, град
Потребляемая мощность, Вт
Built in Bluetooth 2.0
Рабочий диапазон температур, °C
Диаметр – 32, длина – 345
Время работы от батареи, часов
Rechargeable NiMH Technology
Габариты батареи, мм
Диаметр – 32, длина – 420
Инклинометр (датчик крена) представляет собой дифференциальный емкостной преобразователь наклона, включающий в себя чувствительный элемент в форме капсулы.
Капсула (рис. 118) состоит из подложки с двумя планарными электродами, покрытыми изолирующим слоем, и герметично закрепленным на подложке корпусом. Внутренняя полость корпуса частично заполнена проводящей жидкостью, которая является общим электродом чувствительного элемента. Общий электрод образует с планарными электродами дифференциальный конденсатор. Выходной сигнал датчика пропорционален величине емкости дифференциального конденсатора, которая линейно зависит от положения корпуса в вертикальной плоскости.
Рис. 118. Общий вид инклинометра ИН-М
Инклинометр спроектирован так, что имеет линейную зависимость выходного сигнала от угла наклона в одной – так называемой рабочей плоскости и практически не изменяет показания в другой (нерабочей) плоскости, при этом его сигнал слабо зависит от изменения температуры. Для определения положения плоскости в пространстве используется два, расположенных под углом 90° друг к другу инклинометра.
Малогабаритные инклинометры с электрическим выходным сигналом, пропорциональным углу наклона датчика, являются сравнительно новыми приборами. Их высокая точность, миниатюрные размеры, отсутствие подвижных механических узлов, простота крепления на объекте и низкая стоимость делают целесообразным использовать их не только в качестве датчиков крена, но и заменять ими угловые датчики, причем не только на стационарных, но и на подвижных объектах.
Одноемкостный датчик прост по конструкции и представляет собой один конденсатор с переменной емкостью. Его недостатком является значительное влияние внешних факторов, таких как влажность и температура. Для компенсации указанных погрешностей применяют дифференциальные конструкции. Недостатком таких датчиков по сравнению с одноемкостными является необходимость как минимум трех (вместо двух) экранированных соединительных проводов между датчиком и измерительным устройством для подавления так называемых паразитных емкостей. Однако этот недостаток окупается существенным повышением точности, стабильности и расширением области применения таких устройств.
В некоторых случаях дифференциальный емкостный датчик создать затруднительно по конструкторским соображениям (особенно это относится к дифференциальным датчикам с переменным зазором). Однако если и при этом образцовый конденсатор разместить в одном корпусе с рабочим, выполнить их по возможности идентичными по конструкции, размерам, применяемым материалам, то будет обеспечена значительно меньшая чувствительность всего устройства к внешним дестабилизирующим воздействиям. В таких случаях можно говорить о полудифференциальном емкостном датчике, который, как и дифференциальный, относится к двухъемкостным.
Специфика выходного параметра двухъемкостных датчиков, который представляется как безразмерное соотношение двух размерных физических величин (в нашем случае – емкостей), дает основание именовать их датчиками отношения. При использовании двухъемкостных датчиков измерительное устройство может вообще не использоваться.
Неэлектрические величины, подлежащие измерению и контролю, весьма многочисленны и разнообразны. Значительную их часть составляют линейные и угловые перемещения. На основе конденсатора, у которого электрическое поле в рабочем зазоре равномерно, могут быть созданы конструкции емкостных датчиков перемещения двух основных типов с:
■ переменной площадью электродов;
■ переменным зазором между электродами.
Достаточно очевидно, что первые более удобны для измерения больших перемещений (единицы, десятки и сотни миллиметров), а вторые – для измерения малых и сверхмалых перемещений (доли миллиметра, микрометры и менее).
Емкостные измерительные преобразователи угловых перемещений подобны по принципу действия емкостным датчикам линейных перемещений, причем датчики с переменной площадью также более целесообразны в случае не слишком малых диапазонов измерения (начиная с единиц градусов), а емкостные датчики с переменным угловым зазором могут с успехом использоваться для измерения малых и сверхмалых угловых перемещений. Обычно для угловых перемещений используют многосекционные преобразователи с переменной площадью обкладок конденсатора. В таких датчиках один из электродов конденсатора крепится к валу объекта, и при вращении смещается относительно неподвижного, меняя площадь перекрытия пластин конденсатора. Это в свою очередь вызывает изменение емкости, что фиксируется измерительной схемой.
Достаточно широкое применение емкостные преобразователи нашли для измерения уровня нетокопроводящей жидкости (нефть, мазут) при этом емкостной датчик представляет собой два параллельно соединенных конденсатора.
Инклинометрия
Инклинометрия фактически позволяет сделать вывод о качестве проведенных работ, а также позволяет проводить более точную оценку запасов разрабатываемых месторождений при разведывательном бурении. Сегодня инклинометры часто интегрируются в иные типы оборудования, что позволяет использовать их в комплексе с другими измерительными приборами.
Точность результатов, получаемых при инклинометрии скважин, в ходе определения азимута составляет до 4 градусов, а при измерении углов – до 0°30’. В результате сбора информации инклинометром (данных об углах азимута и вертикального отклонения, а также глубины, на которой были получены конкретные цифры) строится так называемая инклинограмма – проекция оси ствола на плоскость, и профиль – вертикальная проекция магнитного меридиана.
Инклинометрия производится с использованием специального прибора – инклинометра – и анализирующего поступающие от него данные комплекса на поверхности. Ныне применяемые инклинометры представлены моделями двух видов: гироскопическими и электрическими.
Первый тип наиболее целесообразен для эксплуатации в скважинах, для обсадки которых использовались металлические трубы. Принцип работы устройства основан на действии гироскопа, то есть сохранении неизменной оси вращения в пространстве. Маховик устройства приводится в движение электромотором, всего в гироскопическом типе таких устройств предусмотрено два гироскопа: один обеспечивает определение углов наклона, второй – измеряет азимут.
Действие электрического гироскопа основано на трех чувствительных элементах: рамки (подвешена в корпусе устройства горизонтально по отвесу), самого отвеса и буссоли. Наверху рамки располагаются коллектор и щетки, обеспечивающие подключение к реохордам углов и азимутов. В ходе измерений определяется сопротивление реохорда – этот показатель пропорционален углу отклонения от вертикали или азимуту (в зависимости от того, какой показатель измеряет данный реохорд). Значения показателей фиксируются за счет попеременно переключающего датчики к источнику тока механизма для передачи напряжения с реохордов. Такие устройства применяются для проведения исследования скважин без обсадки.
Чтобы задать вопрос или сделать заявку,
нажмите на кнопку ниже:
Инклинометрия
Литература : Калинин А. Г., Искривление скважин, М., 1974.
Смотреть что такое «Инклинометрия» в других словарях:
инклинометрия — инклинометрия … Орфографический словарь-справочник
инклинометрия — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN dir sur … Справочник технического переводчика
инклинометрия — 112 инклинометрия: Измерение зенитного угла и азимута скважины в функции ее глубины. Примечание Исследования выполняют магнитными инклинометрами в необсаженных скважинах и гироскопическими инклинометрами в необсаженных и обсаженных скважинах.… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Инклинометрия — метод определения основных параметров (угла и азимута), характеризующих искривление буровых скважин, путём контроля Инклинометрами с целью построения фактических координат бурящихся скважин. По данным замеров угла и азимута искривления… … Большая советская энциклопедия
ИНКЛИНОМЕТРИЯ — метод определения осн. параметров (угла наклона и азимута оси скважины), характеризующих искривление буровых скважин, путём контроля инклинометрами с целью построения фактич. координат бурящихся скважин. И. позволяет точно установить точки… … Большой энциклопедический политехнический словарь
инклинометрия — инклином етрия, и … Русский орфографический словарь
инклинометрия — (1 ж), Р., Д., Пр. инклиноме/трии … Орфографический словарь русского языка
инклинометрия — инклин/о/метр/и/я … Морфемно-орфографический словарь
инклинометрия скважины — Измерение зенитного угла и азимута скважины. [ГОСТ 22609 77] Тематики геофизические исследования в скважинах Обобщающие термины контроль технического состояния скважин и разработки месторождений … Справочник технического переводчика
Инклинометрия
Инклинометрия используется для контроля положения ствола скважины в пространстве. Что очень актуально в наше время. Так как технологии направленного бурения сейчас развиваются очень бурно. Эти технологии, а вмести с ними и инклинометрия, находят применение не только на суше, но и на море при установке морских стационарных платформ.
При инклинометрии поле получения необходимых данных замеров зенитного угла и магнитного азимута, строится так называемая инклинограмма, при этом принимается во внимание глубина исследуемого ствола скважины. Инклинограмма представляет собой проекцию оси ствола на горизонтальную плоскость и вертикальную проекцию на широтную плоскость, магнитного меридиана и любую другую. При наличии фактических координат скважин, которые находятся в процессе бурения, можно максимально точно установить точки пересечения скважины и различных слоев геологического разреза, что означает правильно установить заданное направление для бурения.
Острая необходимость сжатия периода строительства скважины и повышение производительности труда в этом деле ставит перед разработчиками приборов для инклинометрии задачу улучшения точности необходимой техники и аппаратуры, сокращения сроков проведения инклинометрических работ. Ряд этих требований приводит к разработке всё более новых приборов и измерительных систем, используя при этом последние научно-технические достижения. Особое место занимают «представители» электронно-вычислительной техники. Так, например, при использовании компьютерных программ значительно уменьшаются затраты на бурение, повышается уровень эффективности времени работы мастера бурения, получают оптимизацию буровые операции. Вообще, современная техника очень важна при инклинометрии.
Инклинометрия скважины даёт данные для определения точной глубины расположения залежей и геологических объектов. Также очень важна инклинометрия для обеспечения контроля правильного бурения скважин в конкретно заданном направлении. И, кроме того, инклинометрия даёт важнейшие в случаях построения карт и разрезов.