Кафедразагальної та прикладної геофізики
Курсоваробота
погеофізичних досліджень свердловин на тему:
Розробкаінклінометра з безперервним вимірюванням азимута
Виконав: студентгрупи 4151
Рижов А. А.
Перевірив: Неретін В.Д.
Дубна,2005
Зміст
Введення. 3
1. Визначення викривлення свердловин. 5
2. Оцінка похибок вимірювання. 11
3. Ферозондові Інклінометри .. 23
4. Гіроскопічні Інклінометри .. 28
Висновок. 36
Списоклітератур. 37
Додаток1. 38
Введення
Метою курсової роботи є вивчення і порівняння інкліномет-рических датчиків: феррозонда і гіроскопа.
Актуальність теми. Безперервне зростання темпів розвідки івидобутку нафти і газу, збільшення інтенсивності вже знайдених родовищ зарахунок застосування кущового буріння і горизонтальної проводки родовищзажадало істотного підвищення точності діагностики й активного контролюпросторового положення стовбура свердловини.
Як відомо, в бурінняпохилих свердловин одним з важких і відповідальних завдань єорієнтування отклонітеля для проведення зарізання з вертикального стовбура.Орієнтування отклонітеля пов'язано з можливими помилками, що збільшуються ззростанням глибини буріння.
Здійснити зарезку звертикального стовбура не представляється можливим провести на основі традиційнозастосовуваної техніці буріння. Інтервали викривлення характеризуютьсявиникненням ускладнень і прихватів бурильного інструменту.
Це, в свою чергу,призвело до необхідності створення нових, більш досконалих поколіньінклінометріческіх вимірювальних систем, за допомогою яких здійснюєтьсявизначення просторового положення свердловини.
інклінометр, яквимірювальна система, використовується в найважливішому технологічному процесі - будівництвісвердловин. За його свідченнями маркшейдер контролює відповідність профілю і планусвердловини проектного завдання і коригує відповідним чином процесбуріння. Тому точність вироблених вимірювань і оперативність їхуявлення багато в чому визначають і вартість витрат на побудову свердловини вцілому.
Розробкою таких системзаймається ряд спеціалізованих вітчизняних і зарубіжних фірм. Однаквітчизняні Інклінометри поступаються зарубіжним за технічними характеристиками,а останні мають дуже високу вартість.
У той же час, аналізнауково - технічних досягнень наших провідних підприємств аерокосмічної таприладобудівної галузей показує, що на базі своїх розробок і науково- Технічних заділів вони можуть створювати вітчизняні Інклінометри,конкурентоспроможні на світовому ринку, як за своїми технічними характеристиками,так і по вартості.
Однак, незважаючи навеликий науковий доробок в галузі точного приладобудування, використання його длявирішення проблем інклінометріі вимагає додаткового вивчення і дослідження.За цього всі зусилля, спрямовані на розробку інклінометріческіх систем,є актуальними і своєчасними.
1. Визначення викривлення свердловин
У проектах на бурінняпроводка свердловин передбачається вертикальної або в заданому напрямку(Похило-спрямовані). Направлене буріння проводять у тих випадках, колипокрівлю пласта необхідно розкрити в точках, проекція яких на земнуповерхню зміщена щодо гирла свердловини. Це потрібно при кущовомубурінні (рис.1, а) у разі, коли неможливо розмістити обладнаннябезпосередньо над об'єктом буріння (рис.1, б), при розтині крутопадаючих пластів(Рис.1, в) і т. п.
Рис.1. Приклади застосуванняпохило-спрямованого буріння
а - Кущова буріння;
б - розтин пласта підперешкодою;
в - розтинкрутопадаючих пластів під насувів
Однак і при бурінні вертикальнихсвердловин за рахунок вигину бурильних триб та розкриття пластів різної твердості,залягають під деяким кутом до горизонтальної поверхні, відбуваєтьсявідхилення стовбура від вертикалі, зване викривленням свердловини.
Інформацію про фактичнеположенні стовбура свердловини необхідно мати насамперед технологам, з тим щобзапобігти значні відхилення стовбура від вертикалі або заданогонапрямки. Необхідно виявляти ділянки з різкими викривленнями, в якихможе утворитися система жолобів, що призводять до ускладнень при бурінні,проведенні геофізичних досліджень, при спуско-підйомах буровогоінструменту, спусках обсадних колон, фільтрів. Крім того, дані провикривленнях необхідно враховувати при геологічних побудовах, при визначеннімісцерозташування забою, абсолютних відміток розкриваються пластів і їх нормальноїпотужності. Просторове положення будь-якої точки стовбура свердловинихарактеризується двома кутами: кутом викривлення Оґ (кривизни свердловини) -відхиленням осі свердловини від вертикалі (рис.2, а) і дирекційний кутом ОІ(Рис.2, б) - кутом між горизонтальною проекцією елемента осі свердловини, взятої внапрямку збільшення глибини свердловини, і географічним меридіаном.
Рис.2 Проекція ділянкистовбура свердловини на вертикальну (а) і горизонтальну (б) площини.
Зазвичай замістьдирекційного кута користуються магнітним азимутом П†, тобто кутом,відраховують по ходу годинникової стрілки між напрямком на магнітну північ Смі горизонтальною проекцією елемента осі свердловини.
Визначення викривленнясвердловини зводиться до вимірів положення в просторі осі свердловини, наступнимодин за іншим. Причому в межах кожного відрізка вісь свердловини ототожнюють зпрямою лінією. Вимірювання в свердловинах виконують по точках. У вертикальнихсвердловинах відстань між точками спостереження l (крок виміру) приймаютьрівним 25м, в похило-спрямованих - 5 м.
При визначенні проекціїстовбура свердловини умовно приймають, що кути Оґ і П†, отримані внижній точці інтервалу дослідження, залишаються постійними до наступної точкивимірювання. Площину, що проходить через вертикаль, і пряму лінію, прийняту вданому інтервалі за вісь свердловини, називають площиною викривлення. Щирізначення кута відхилення Оґ, а також величину горизонтальної проекціїзаданого інтервалу глибин визначають в площині викривлення.
Проекцію інтервалів стовбура свердловини навертикальну площину (рис.2, а) визначають як
(1)
де і - глибина нижньої іверхній точок вимірювання.
Для визначення абсолютної позначки розкривається i-го пласта обчислюють суму вертикальних проекцій від гирласвердловини до досліджуваного інтервалу:
(2)
Горизонтальна проекція i-го інтервалу свердловини , відхиленого накут (рис. 2, б),
(3)
За даними виміряних кутів і обчислених значеньгоризонтальних проекцій будують інклінограмму - проекцію осі свердловини нагоризонтальну площину (рис. 3). Інклінограмму отримують шляхомпослідовної побудови всіх обчислених значень, починаючи з найменшоюглибини, і відкладають їх у напрямку виміряного кута П†. Поєднавшипочаткову точку першого інтервалу з кінцевою точкою останнього, отримують загальнезміщення осі свердловини від вертикалі О± на досліджуваній ділянці. Величинузміщення і його напрямок вказують на плані. Інклінограмми будують, якправило, в масштабі 1:200.
Рис.3 Приклад побудови інклінограмми - горизонтальноїпроекції стовбура свердловини
Кути і азимути відхилення в свердловинах вимірюютьспеціальними свердловинними приладами - інклінометр. В залежності від системивимірювання все Інклінометри можна об'єднати в три групи.
Перша група об'єднує прилади, в яких длявимірювання азимута служить магнітна стрілка (бусоль), а датчиком кута євисок. Показання датчиків за допомогою градуйованих опорів(Потенціометрів) перетворюються в електричні сигнали і по жилі кабелюпередаються на поверхню (інклінометр на опорах).
У другу групу входять фотоінклінометри. Як покажчикаазимута...
